DE980077C - Speicherverfahren und -anordnung fuer magnetomotorische Speicher - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 27. MÄRZ 1969

P 980077.5-31 (18323)

ist als Erfinder genannt worden

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ein- und Ausspeicherung von in Binärform vorliegenden Informationselementen für magnetomotorische Speicher.

Dabei versteht man unter magnetomotorischen Speichern solche Speicher, bei denen die Speicherung durch Relativbewegung zwischen Schreibund Leseköpfen und den ihnen zugeordneten Spuren erfolgt, welche Spuren entlang der Oberfläche einer dünn auf den Träger aufgebrachten Schicht verlaufen. Beispiele derartiger Speicher sind der Magnetbandspeicher, der Magnettrommelspeicher und der Magnetscheibenspeicher.

Es sind schon verschiedene Speicherverfahren für magnetomotorische Speicher, insbesondere Magnettrommelspeicher, bekanntgeworden. So ist in Fig. 1, Wellenformen b und c, ein bekanntes Speicherverfahren schematisch angedeutet, bei dem die Darstellung einer binären 1 durch eine positive Magnetisierung der ersten Hälfte des einen Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn und die Darstellung einer binären 0 durch

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eine negative Magnetisierung der ersten Hälfte des einen Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn erfolgt.

Ein weiteres bekanntes Speicherverfahren ist ebenfalls in Fig. 1, Wellenformen d und e, schematisch angedeutet. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die Darstellung einer binären 1 durch eine positive Magnetisierung der ersten Hälfte und eine negative Magnetisierung der zweiten Hälfte des einen Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn, während die Darstellung einer binären 0 durch eine negative Magnetisierung der ersten Hälfte und eine positive Magnetisierung der zweiten Hälfte des 'einen *5 Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn erfolgt.

Alle diese bisher erwähnten bekannten Speicherverfahren haben den entscheidenden Nachteil, daß längs eines einen Speicherplatz darstellenden Abso schnittes der Speicherbahn für eine oder beide Binärziffern jeweils zwei Ummagnetisierungen erforderlich sind. Da bekanntlich zur Sicherung einer einwandfreien Erkennungsmöglichkeit ein bestimmter Mindestabstand zwischen zwei Ummagnetisierungen erforderlich ist, kann also' die Länge des einen Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn nicht kleiner als das Doppelte dieses Mindestabstandes werden. Als weiterer wesentlicher Nachteil ergibt sich, daß nur eine der beiden längs eines einen Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn auftretenden Ummagnetisierungen zur Ausgabe der eingespeicherten Information benutzt werden kann, während jeweils die durch die andere Ummagnetisierung in den Abfühlorganen erzeugten Impulse ausgeblendet werden müssen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist auch schon ein anderes Speicherverfahren bekanntgeworden, bei dem jeweils ein .Wechsel der Magnetisierung der Speicher, also ein Wechsel des Flußverlaufes, einem Wechsel der BinärzifFer in einer fortlaufenden Ziffernfolge zugeordnet ist, also z. B. bei der Ziffernfolge 011 0100 dem Wechsel von 0 zu 1 zwischen der ersten und zweiten Stelle, von 1 zu 0 +5 zwischen der dritten und vierten Stelle, von 0 zu 1 zwischen der vierten und fünften Stelle und von 1 zu 0 zwischen der fünften und sechsten Stelle. Bei diesem Speicherverfahren ist zwar längs eines einen Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn nur eine Ummagnetisierung erforderlich, so daß also die Informationsdichte auf der Speicherbahn gegenüber den anderen angeführten bekannten Verfahren verdoppelt werden kann. Der wesentliche Nachteil dieses Speicher-Verfahrens besteht aber darin, daß ein einzelnes - Informationselement nicht mehr eindeutig erkennbar ist, sondern die Entscheidung, ob ein bestimmter Spannungsverlauf in den Abfühlorganen eine binäre 1 oder eine binäre 0 darstellt, davon abhängig ist, ob die vorangegangene Ziffer eine 1 oder eine 0 war. Aus diesem Grunde ist dieses Speicherverfahren äußerst störanfällig, da ein einzelner Fehlimpuls auch zu einer fehlerhaften Angabe einer oder mehrerer nachfolgender Ziffern führen kann.

Es ist ferner in dem älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patent 950 858 vorgeschlagen worden, zur Speicherung von Binärwerten zwei Speicherspuren, nämlich eine »Ja«- und eine »Nein«-Spur in einem magnetomotorischen Speieher zu verwenden und das Auftreten einer binären »1« (Ja) durch Wechsel der Fluß richtung in der Ja-Spur und das Auftreten einer binären »0« (Nein) durch Wechsel der Flußrichtung in der Nein-Spur zu markieren, wobei jeweils die Flußrichtung der anderen Spur im bisherigen Zustand bleibt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung ist daher, ein Speicherverfahren anzugeben, durch das einerseits die Nachteile der ersterwähnten bekannten Speicherverfahren vermieden werden und bei dem andererseits aber bei gleichen Vorteilen auch die Nachteile des letztgenannten bekannten Speicherverfahrens nicht auftreten. Ferner weist das neue Verfahren ersichtlich Vorteile gegenüber dem nicht vorbekannten älteren Vorschlag auf. Bei einem solchen Speicherverfahren darf daher einerseits längs eines einen Speicherplatz darstellenden Abschnittes der Speicherbahn nur eine Ummagnetisierung auftreten, und andererseits müssen die einzelnen Informationselemente eindeutig erkennbar sein.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Ein- und Ausspeichern von binären Informationen in bzw. aus magnetomotorischen - Speiehern, bei dem das Speichermedium in zwei entgegengesetzte Remanenzzustände geschaltet und der beim Umschalten von einem Remanenzzustand in den anderen auftretende magnetische Fluß als Kriterium für die Darstellung eines binären Si- ioo gnals verwendet wird, bei· dem ferner eine bestimmte Folge von Zeitabschnitten durch einen Zeitschalter festgelegt und die Änderung des magnetischen Flusses durch eine von der Richtung dieses Flusses unabhängige Einrichtung festgestellt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß einem magnetischen Flußwechsel in der einen oder anderen Richtung die eine (z. B. »0«) und keinem Flußwechsel die andere binäre Bedeutung (z.B. »1«) des in einer fortlaufenden Spur geschriebenen Binärsignals zugeordnet wird.

Gemäß einer Weiterbildung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens tritt eine magnetische Zustandsänderung immer während eines in die Nachrieht eingefügten w-ten (z. B. 5ten) Zeitabschnittes auf, wobei η eine ganze Zahl ist und die magnetische Zustandsänderung innerhalb dieses w-ten Abschnittes nur für Kontrollzwecke ausgewertet wird. Eine solche Weiterbildung ist aus dem ιαο

runde zweckmäßig, weil die Tatsache, daß das Fehlen von magnetischen Zustandsänderungen jeweils dem einen binären Zeichen entspricht, dazu führen kann, daß über eine größere Zahl von Teilabschnitten keine magnetischen Zustandsänderungen auftreten. Um bei einer solchen Anordnung

6ine Kontrolle zu haben,, wird nach jeweils einer bestimmten Anzahl von Nachrichtenabschnitten ein Kontrollabschnitt eingefügt, welcher durch eine magnetische Zustandsänderung gekennzeichnet ist, die jedoch für den Nachrichteninhalt selbst keine Bedeutung hat.

Die Einzelheiten der Erfindung werden unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher beschrieben. Hierbei zeigt

to Fig. 1 die Oberflächenabwicklung einer magnetischen Trommel von links nach rechts,

Fig. 2 ein Prinzipschema für die Abfrageeinrichtung,

Fig. 3 die Schaltungseinzelheiten von zwei in Fig. 2 enthaltenen Schaltungen,

Fig. 4 die verschiedenen Wellenformen, welche an den einzelnen Schaltpunkten der in Fig. 2 gezeigten Prinzipschaltung auftreten.

Es werden nunmehr die Einzelheiten der Fig. 1

*° beschrieben. Hierbei ist angenommen, daß während einer bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden

' Zeitintervallenil, i2 ... ί 13 eine magnetische Trommel an einem Speicherkopf vorbeigeführt wird. Es soll hierbei ein Nachrichteninhalt auf

»5 einer Bahn bestimmter Länge gespeichert werden, wobei diese Bahn an einem Speicherkopf während dieser Zeitintervalle vorbeiläuft. Ein Beispiel für einen codierten Nachrichteninhalt, der gespeichert werden soll, ist mit (a) bezeichnet. Wie aus Fig. 1, (α) zu ersehen ist, ist dieser Nachrichteninhalt in binärer Form festgelegt. In bekannter Weise fließt bei jedem binären Zeichen »1«, das gespeichert werden soll, ein Strom über die Spule des magnetischen Speicherkopfes in positiver Richtung während der ersten Hälfte eines Zeitintervalls. Dieser Strom wird während der zweiten Hälfte unterbrochen. Andererseits findet bei jedem binären Zeichen »0« ein Stromfluß in der Spule des magnetischen Speicherkopfes in negativer Richtung statt, und zwar jeweils in der ersten Hälfte eines Zeitintervalls. Dieser Stromfluß wird jeweils in der zweiten Hälfte eines Intervalls unterbrochen. Gemäß Fig. 1 werden die Wellenformen in der Spule des magnetischen Speicherkopfes ent-

*5 sprechend dem codierten Nachrichteninhalt (α) in dem mit (b) bezeichneten Teil dieser Figur schematisch dargestellt.

Dementsprechend sind auch die verschiedenen magnetischen Zustände für einen Teil der Speicherbahn mit (b) bezeichnet, und wenn dieser Teil der Speicherbahn an dem Abgreifkopf vorbeigeführt wird, werden elektromagnetische Kräfte in der Spule des Abgreifkopfes induziert. Diese elektromagnetischen Kräfte sind schematisch in Fig. 1, (c) durch positive und negative Impulse dargestellt. In Wirklichkeit liegen diese Impulse nach links und rechts etwas verstreut, aber zumindest in der Weise, daß sich benachbarte Impulse nicht überlappen können. Würden sich diese Impulse überschneiden, so könnten falsche Informationen abgegriffen werden.

Bei der beschriebenen Anordnung wird der Nachrichteninhalt »1« bei Beginn eines Zeitintervalls immer als ein positiver Impuls gewertet, dem ein negativer Impuls in der Mitte jedes Zeit¹ Intervalls folgt. Der Nachrichteninhalt »0« bedeutet immer die umgekehrte Kombination von Impulsen, d. h. ein negativer Impuls bei Beginn i; einer Zeiteinheit und ein positiver Impuls, jeweils in der Mitte einer solchen Zeiteinheit.

Eine andere Anordnung zur Aufnahme von Informationen während bestimmter Zeitintervalle ist so ausgebildet, daß Nullstrom in der Spule des ■ Speicherkopfes vermieden wird. Hierbei wird der Nachrichteninhalt »1« durch einen positiven Strom während der ersten Hälfte eines Zeitintervalls und durch einen negativen Strom während der zweiten Hälfte desselben dargestellt. Dagegen wird der > Nachrichteninhalt »0« durch einen negativen Strom während der ersten Hälfte und durch einen positiven Strom während der zweiten Hälfte eines Zeitintervalls gekennzeichnet. Das Stromdiagramm entspricht in diesem Fall Fig. 1, (d), wobei der iv.· gleiche Nachrichteninhalt zugrunde gelegt ist, der in (α) festgelegt wurde. Die entsprechenden induzierten Impulse in der Spule des Abgreifkopfes sind in Fig. 1, (e) dargestellt. Hieraus kann man den Unterschied zu Fig. 1, (c) ersehen, gemäß der jeweils zwei Signale erforderlich sind, um ein binäres Zeichen zu kennzeichnen. Bei der zuletzt erwähnten Anordnung bestimmt dagegen jeweils nur ein Signal ein binäres Kennzeichen, d. h. ein positiver Impuls in der Mitte einer Zeiteinheit die ;: Information »0« und ein negativer Impuls die Nachricht »1«.

Wie Fig. 1, {e) zeigt, treten weitere Signale bei Beginn einer Zeiteinheit auf, wenn gleiche Binärziffern aufeinanderfolgen. Diese weiteren Signale ·>. sind hier jedoch nicht Bestandteil des Nutzsignals, und ihre Auswertung muß durch zusätzliche Schaltmittel unterdrückt werden.

Für die beiden genannten Anordnungen beträgt gemäß Fig. 1, (b), (c) und (d), (e) der kleinste Ab- ><■■ stand zwischen zwei benachbarten Impulsen die Hälfte eines Zeitintervalls.

Wie die Impulsformen gemäß Fig. 1, (/) und (g) zeigen, beträgt der Abstand zweier aufeinanderfolgender Signale das Doppelte, d. h., er ist gleich ! einem Zeitintervall.

In Fig. 1, (/) wird die Stromkurve entsprechend dem codierten Nachrichteninhalt (α) dargestellt.

Jeder positive oder negative Strom entspricht einem Nachrichteninhalt »1«, und jeder Wechsel vom positiven zum negativen Strom, und umgekehrt, entspricht einem Nachrichteninhalt »0«. Daher kann man aus den Abgreifimpulsen gemäß Fig. 1, (g) ersehen, daß der Nachrichteninhalt »1« durch das Fehlen eines Impulses während eines Zeitabschnittes dargestellt wird und der Nachrichteninhalt »0« durch einen positiven oder nega- iao tiven Impuls.

Das bedeutet, daß bei Gleichbleiben aller übrigen Kennzeichnungsmerkmale die Anordnungen gemäß '· Fig. 1, (/) und (g) die Zusammenfassung von doppelt sovielen Signalen in bezug auf die Länge des magnetisierbaren Materials gestatten als die

Anordnungen gemäß den Fig. 1, (b), (c) und

Aus der Kurvenform in Fig. 1, (f) kann man ersehen, daß eine längere Folge von Nachrichten-Inhalten »1« (oder bei anderer Zuordnung von »0«) denselben magnetischen Zustand für eine erhebliche Länge auf der Nickelspur aufrechterhalten würde. Mängel in dem Nickelüberzug könnten damit Störsignale hervorrufen, so daß eine falsche

ίο Information abgegriffen würde.

Diese Mängel können beseitigt werden, wenn die Anordnungen so ausgebildet werden, daß die Magnetisierungen den Wellenformen gemäß Fig. 1, Qi), (i) und (/) entsprechen,

Fig. 1, Qi) stellt dieselbe codierte Information dar, wie sie in (a) festgelegt wurde, wobei jedoch

■^: jedes fünfte Zeitintervall keine Nachricht enthält. Während dieses fünften Zeitintervalls tritt, wie in (i) gezeigt, eine Stromumkehrung in der Spule

ao des Speicherkopfes auf, und zwar entweder von positiver· zu negativer Stromrichtung, oder um-

' gekehrt. Dadurch ist die maximale Spurlänge, welche, in derselben Richtung magnetisiert werden kann, auf jeweils fünf Zeitintervalle begrenzt.

Das Einfügen eines jeweils fünften Zeitintervalls ist in Betracht gezogen worden, weil dann jeweils vier Zeitintervalle zur Aufnahme von Nachrichteninhalten zur Verfügung stehen. Dies ist zweckmäßig, um Reihen von dekadischen Ziffern zu speichern, welche jeweils vier Zeitintervalle benötigen, um in binärer Form erfaßt werden zu können.

Auf diese Weise erhält man 16 Codekombinationen :

10. 11.
12.
13.
14.
15.
16.

Kombination 0

Kombination 0

Kombination 0

Kombination ......... 0

Kombination 0

Kombination 0

Kombination 0

Kombination 0

Kombination
Kombination
Kombination
Kombination
Kombination
Kombination
Kombination
Kombination

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0

0 1 1 10 0

1 0 1 1 1 0 1 1 1

Da nun für die dekadischen Ziffern nur zehn Kombinationen erforderlich sind, könnte die

16. Kombination weggelassen werden, so daß sich bei der Wellenform (/) und (g) der Fig. 1 nicht mehr als sechs Zeitintervalle bzw. Elemente mit der gleichen Magnetisierungsrichtung ergeben würden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn auf die 8. die 15. Kombination folgt.

Im Vergleich zu der Wellenform Qi), (ι), (J) in Fig. 1, bei welcher höchstens vier Zeitintervalle (16. Kombination) die gleiche Magnetisierung erhalten können, würde dies für die Wellenform (f) und (g) ein Zuwachs der Elemente gleicher Magnetisierungsrichtung von 50% bedeuten. Diese letztgenannte Wellenform besitzt jedoch gegenüber der Wellenform Qi), (i), (j) den Vorteil, daß die Kontrollelemente, die eine Speichervergrößerung von 25 % bedeuten, in Wegfall kommen.

Eine weitere Verbesserung für die Wellenform (/) und (g) gemäß Fig. 1 kann dadurch gewonnen werden, daß man nicht nur die 16., sondern auch die 8. und die 15. Kombination vermeidet, d. h. diejenigen Kombinationen, deren Elemente aneinandergefügt sechs Elemente der gleichen Magnetisierungsrichtung ergeben würden. Läßt man darüber hinaus noch die 7. Kombination und bedarfsweise die 4. und 12. oder die 6. und 14. Kombination aus, so lassen sich beispielsweise zehn Kombinationen der biquinären Form ermitteln, die in folgender Tabelle dargestellt sind:

Bei dieser biquinären Codierung der dekadischen Ziffern werden zwei Fünfergruppen gebildet, die sich nur dadurch unterscheiden, daß jeweils das erste Element der den dekadischen Ziffern 0 bis 4 entsprechenden binären Ziffern durch eine »0«, in den den dekadischen Ziffern 5 bis 9 entsprechenden binären Ziffern jedoch durch eine »1« dargestellt wird. Dadurch ergibt sich, daß, wenn nur dem ersten Element eine »1« zugeordnet ist, dieses den Wert »0« oder »5« angibt, je nachdem, ob in diesem Element ein Wechsel der Magnetisierung stattfindet oder nicht. In gleicher Weise können die verbleibenden drei Elemente (vgl. erste und zweite biquinäre Darstellung in obiger Tabelle) den Wert »0« oder »1«, »0« oder »2«, »0« oder »3« und »0« oder »4« annehmen.

Wie aus der obigen Tabelle weiter zu entnehmen ist, können z. B. in der zweiten biquinären Darstellung (wenn die dekadische Ziffer 9 der dekadischen Ziffer 8 folgt) vier Elemente, in der ersten biquinären Darstellung jedoch nur drei Elemente mit der gleichen Magnetisierungsrichtung aufeinanderfolgen. Dies ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit der im folgenden beschriebenen Abreifeinrichtung. Außerdem bietet der biquinäre 'ode trotz der Einschränkung für die verwendeten Kombinationen viele Vorteile, besonders bei der Umrechnung des Dezimalsystems in das binäre System, und umgekehrt.

Erste biquinäre	0	0	0	Dekadische	Zweite biquinäre	0	0	0
Darstellung	0	0	1	Ziffer	Darstellung	0	0	1
0	0	1	0	0	0	0	1	0
0	1	0	0	1	0	0	1	1
0	1	0	1	2	0	1	0	0
0	0	0	0	3	0	0	0	0
0	0	0	1	4	0	0	0	1
1	0	1	0	5	1	0	1	0
1	1	0	0	6	1	0	1	1
1	1	0	1	7	1	1	0	0
1	8	1
1	9	1

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf den biquinären Code, denn die für die Codierung der dekadischen Ziffern 0 bis 9 benötigten Kombinationen können auch in anderer Weise ausgesucht und den jeweiligen Ziffern zugeordnet werden. Es bleibt jedoch immer ein Vorteil, gleichgültig, ob der biquinäre Code benutzt wird oder nicht, den Wechsel in der Magnetisierungsrichtung mit dem Nachrichteninhalt »0« durchzuführen, da sich dadurch keine Schwierigkeiten mit einer längeren Folge von Nullsignalen ergeben, die in dem anderen Fall die Magnetisierung einer verhältnismäßig langen Nickelspur verursachen würden, insbesondere dann, wenn die binäre Null der dezimalen Null entspricht.

Die Wellenform (α) in Fig. 4 zeigt ein Beispiel für eine Speicherung, wobei zwei Magnetisierungsrichtungen benutzt werden. Hierbei sind die Variationen des Stromes in der Speicherspule dargestellt, ao Nach dem vorgenannten Codierungsschema wird ein Wechsel des'Stromes und damit auch ein Wechsel der Magnetisierungsrichtung für die Spurteile auf der magnetischen Trommel benutzt, um eines der beiden binären Zeichen darzustellen, nämlich das Zeichen »0«. Das Fehlen einer Umschaltung ist dagegen gleichbedeutend mit einer Darstellung des anderen binären Zeichens, nämlich »1«. Beim Abgreifvorgang können Zeitimpulse benutzt werden, und während der Zwischenräume zwischen zwei benachbarten Zeitimpulsen wird ein Impuls erzeugt, wenn eine Änderung der Magnetisierung auf der Speicherspur auftritt, während die Speicherbahn an dem Abgreifkopf vorbeiläuft. Hierbei kann der ursprüngliche Informationsinhalt, der auf der magnetischen Trommel gespeichert wurde, abgegriffen werden.

Der Fluß in der Abgreifspule nimmt in der Praxis keine ideale Form an, wie in (α) in Fig. 4 gezeigt ist. Er wird vielmehr etwa eine Form aufweisen, wie sie z. B. in Fig. 4, (b) dargestellt ist. Die elektromotorische Kraft, welche in der Abgreifspule induziert wird, ist proportional zu dem Betrag der Flußänderung. Aus diesem Grunde bewirkt die plötzliche Änderung der Magnetisierung auf der Nickelspur, wenn ein entsprechender Spurteil an dem Abgreifkopf vorbeiläuft, die Erzeugung von Spannungsspitzen in der Abgreifspule. Diese Spannungsspitzen bilden eine äußerst genaue Kennzeichnung für das Vorhandensein oder die Art des gespeicherten Zeichens und können daher dazu benutzt werden, eine Ausgangswellenform zu erzeugen, welche für die Verwendung in Abgreifschaltungen für magnetische Trommeln geeignet ist. Allerdings können Störzeichen die positiven oder negativen Spitzen verstümmeln, so daß die Ablesegenauigkeit beeinträchtigt wird. Im besonderen können Unreinheiten auf der Oberfläche der magnetischen Trommel solche Störzeichen verursachen.

Die Kurvenform der elektromotorischen Kraft, welche in der Wiedergabespule induziert wird, ist in Fig. 4, (ir) gezeigt. Für die gezeigten Zeitabschnitte sind die Umkehrungen für die Abschnitte ti, ί2, ί3, ί4 und ί5 dargestellt. Diese Wellenformen können beispielsweise auf den Eingang eines Verstärkers AMP gegeben werden, wie er in Fig. 2 gezeigt ist.

Wenn der Verstärker eine ungerade Zahl von Stufen hat, so hat seine Ausgangsspannung eine Kurvenform wie in Fig. 4, (d). Diese wird dann an eine Verteilereinrichtung SPL mit zwei Ausgängen angelegt. Der obere Ausgang führt zu dem Gleichrichter REl und erzeugt eine Wellenform, wie z. B. gemäß Fig. 4, (e). Der untere Ausgang führt zu dem Gleichrichter REi' und erzeugt eine Wellenform, wie z. B. in Fig. 4, (e') dargestellt.

Es ist also möglich, daß an Stelle der Wellenform (a) in Fig. 4, welche die ursprüngliche Information darstellt, wie sie auf der magnetischen Trommel gespeichert wurde, eine andere Wellenform gemäß Fig. 4, (c) erhalten wird. Hierbei tritt keine Verzerrung des Nachrichteninhaltes auf und der Zeitabschnitte, wie z.B. ti, ein, wobei die elektromotorische Kraft, welche in Fig. 4, (c) gezeigt ist, das umgewandelte Zeichen darstellt. Aus letzterem kann daher die Wellenform (d) vollständig regeneriert werden.

Dem oberen Ausgang der Verteilereinrichtung SPL können die negativen Halbwellen der in Fig. 4, {d) gezeigten Wellenform mit umgekehrtem Vorzeichen [Fig. 4, (e)] entnommen werden, so daß die Zeichen im Hinblick auf Erdpotential positiv werden. Im Zeitpunkt il wird ein Speicherstromkreis, welcher den Kondensator Cl enthält, der zwischen der Kathode des Gleichrichters RE1 an Erdpotential liegt, geladen. Da die Zeitkonstante sehr klein ist, und zwar im Hinblick auf den niedrigen Wert des Widerstandes von REl, steigt die Spannung am Kondensator C1 an, wie in Fig. 4, (g) gezeigt. Diese Spannung folgt der an dem Eingang des Gleichrichters REl liegenden Spannung, bis letztere abzufallen beginnt. In diesem Augenblick wird der Gleichrichter RE1 gesperrt und veranlaßt damit, daß die Spannung am Kondensator C1 bis zum Zeitpunkt i 2 fest bleibt. Dabei ist angenommen, daß kein Ladungsverlust, der ein wesentliches Absinken der Kondensatorspannung bis zum Zeitpunkt 12 hervorrufen könnte, auftritt.

Im Zeitpunkt t2 läßt sich dem unteren Ausgang des Verteilers SPL ein positiver Impuls entnehmen, ' welcher die Form Qe") in Fig. 4 hat, wenn an den Eingang die Wellenform (cf) angelegt wird. Das Anlegen dieses positiven Impulses an die Einrichtung G1 hat zur Folge, daß letztere ein Ausgangspotential annimmt, welches genügend hoch ist, um ' den vorher gesperrten Gleichrichter RE 2, der mit dem Ausgang von G1 verbunden ist, zu öffnen, und zwar unter Absenkung des Gleichstrompotentials an der Kathode des Gleichrichters RE 2, derart; daß letzterer, dessen Anode am Verbindungspunkt zwischen dem Gleichrichter RE1 und dem Kondensator C1 liegt, einen Entladeweg für den Speicher- iao Stromkreis schafft, welcher den Kondensator Cl enthält. Dadurch wird vom Zeitpunkt 12 die Spannung am Kondensator Ci schnell bis auf Erdpotential gesenkt, wie dies in Fig. 4, (g) gezeigt ist. Andererseits wird in gleicher Weise, wie im Hin^ 1*5 blick auf den Kondensator C1 beschrieben, im Zeit-

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punkt 12 der Speicherstromkreis, welcher den Kondensator C Y enthält, geladen, und zwar durch den ersten positiven Impuls, der in Fig. 4, (e') gezeigt ist. Sobald der Impuls seinen höchsten positiven Wert erreicht hat, wird die Spannung am Kondensator CY auf diesem Wert stabilisiert, da der Gleichrichter RE Y gesperrt wird und der Kondensator C Y nicht entladen wird, bis die Einrichtung G einen Entladeweg über den Gleichrichter RE 2' freigibt, und zwar durch ähnliche Schaltvorgänge, wie sie vorher mit Bezug auf die Einrichtung G Y beschrieben wurden. Die Wellenformen, am Kondensator C Y sind in Fig. 4, (g^r) gezeigt.

Die Spannungen an den Kondensatoren C1 und CY werden an die Stromkreise CLI und CLI' angelegt, weiche im wesentlichen Verstärker- und Korrektureinrichtungen darstellen. Hierdurch werden Ausgangsimpulse erhalten, wie sie in Fig. 4, (h) und (h') gezeigt sind. Diese haben vollständig rechteckige Wellenformen, und die Zeitabschnitte zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrungen der Spannungspegel entsprechen den Zeitintervallen zwischen aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen der elektromotorischen Kraft, wie sie in Fig. 4, (c) gezeigt sind.

Diese Impulse sind somit Kennzeichnungsmerkmale des ursprünglichen Nachrichteninhalts und können alsdann an Differenziereinrichtungen, wie z. B. DF und DF', angelegt werden, welche Ausgangsimpulse erzeugen, welche in Fig. 4, (i) und (if) gezeigt sind. Diese beiden Ausgangsimpulse werden auf den Stromkreis MIX gegeben, welcher im wesentlichen eine Mischschaltung darstellt und die negativen Impulse unterdrückt. Dadurch bekommen die Ausgangsimpulse eine Form, wie sie in Fig. 4, (;) gezeigt ist. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangsimpulsen ist charakteristisch für die ursprüngliche Information, da man einwandfrei differenzierte Wellenformen an Stelle der in Fig. 4, (α) gezeigten erhält.

In Fig. 3 sind Einzelheiten der Stromkreise für die Einrichtungen 6"PL und G gezeigt. Der Stromkreis SPL enthält eine Pentode VA 1, welche in bekannter Weise als ein Gegentaktphasenschieber geschaltet ist. Der Wert des Widerstandes R1 ist gleich dem Summenwert der Widerstände R 2 und R2>, welche im Kathodenstromkreis liegen. Die Einrichtung arbeitet in der Weise, daß Wellenformen wie in Fig. 4, (d) des Empfangsstromkreises, die über den Kopplungskondensator C 3 zugeführt werden, als Wellenformen (e) und (V) an die Steuergitter der Trioden VA 2 und VA 3 angelegt werden, und zwar über die Kopplungskondensatoren C 4 und C5. Die Trioden VA 2 und VA 3 sind als Kathodenverstärker geschaltet und können direkt auf die Gleichrichter REl und REY einwirken.

Von der Kathode der Triode VA 2 führt eine Verbindung zu dem Steuergitter der Triode VA 4 im Stromkreis G, dessen Triode mit einer negativen Vorspannung durch den nicht entkoppelten Kathodenwiderstand R 4 versehen ist. Die Wellenform, welche in Fig. 4, (e) gezeigt ist und an das Gitter der Röhre VA 2 angelegt wird, tritt in praktisch unveränderter Form an dem Gitter der Röhre VA 4 wieder auf und wird durch diese Röhre verstärkt und umgekehrt, wie dies in Fig. 4, (f) gezeigt ist. Von der Anode der Röhre VA 4 werden die Impulse dem Steuergitter der Triode VA 5 über den Kopplungskondensator C 6 zugeführt. Die letztgenannte Triode ist als Kathodenverstärker geschaltet, und ihre Kathode ist mit der Kathode des Gleichrichters RE 2' verbunden. Normalerweise ist das Potential an der Kathode der Röhre VA 5 genügend hoch, um zu verhindern, daß der Gleichrichter RE 2' leitend wird. Außerdem ist dieses Potential höher als das Potential, welches an der Kathode der Röhre VA 3 bei Fehlen eines Eingangsimpulses an dem Gitter dieser Röhre vorherrscht. Die Frontseiten der verstärkten negativen Impulse, welche in Fig. 4, (f) gezeigt sind, können ein plötzliches Absinken des Kathodenpotentials der Röhre VA 5 veranlassen, da beim Auftreten dieser Impulse an dem Gitter der Röhre VA 5 durch den Gleichrichter RE 3, der in Nebenschluß zu dem Widerstand R 5 liegt, ein hoher Widerstand gebildet wird. Der Widerstand RS liegt hierbei zwischen dem Gitter und dem positiven Pol der Gleichstromvorspannungsquelle, welche durch den Kondensator C 7 entkoppelt ist. Daher ist es klar, daß in den Zeitpunkten ti und i3 die hohe Leitfähigkeit des Gleichrichters RE2' die Aufrechterhaltung einer Spannung am Kondensator CY nicht zuläßt, wie dies in Fig. 4, (§·') gezeigt ist. Der Stromkreis G' ist in gleicher Weise angeordnet wie der Stromkreis G, und die Wellenformen (f) entsprechen denjenigen von (/).

Es wird bemerkt, daß, wenn der Abstand zwischen einer Stromutnkehrung und der nächsten unterhalb einem maximalen Wert gehalten wird, die Speicherstromkreise, wie z.B. der Kondensator Cl, nicht genügend entladen werden. Im Idealfall findet keine Entladung statt, bis der Gleichrichter, wie z. B. REY, leitend ist. Jedoch ist sein Sperrwiderstand begrenzt, und der Eingangswiderstand der Einrichtung CL I ist ebenfalls nach oben begrenzt, obwohl dieser Widerstand sehr hoch ist. Deshalb kann zwar eine leichte Entladung stattfinden, aber wenn das Zeitintervall zwischen den Umkehrungen unterhalb eines maximalen Wertes gehalten wird, der viel niedriger ist als die hohe Zeitkonstante zur Entladung in diesem Augenblick bleiben Störsignale unterdrückt.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Ein- und Ausspeichern von binären Informationen in bzw. aus magnetomotorischen Speichern, bei dem das Speichermedium in zwei entgegengesetzte Remanenzzustände geschaltet und der beim Umschalten von einem Remanenzzustand in den anderen auftretende magnetische Fluß als Kriterium für die Darstellung eines binären Signals verwendet wird, bei dem ferner eine bestimmte Folge von Zeitabschnitten durch einen Zeitschalter festgelegt und die Änderung des magnetischen Flusses durch eine von der Richtung dieses

Flusses unabhängige Einrichtung festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einem magnetischen Flußwechsel in der einen oder anderen Richtung die eine (z. B. »0«) und keinem Flußwechsel die andere binäre Bedeutung (z.B. »1«) des in einer fortlaufenden Spur geschriebenen Binärsignals zugeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine magnetische Zustandsänderung immer während eines in die Nachricht eingefügten η-ten (z. B. 5ten) Zeitabschnittes auftritt, wobei η eine ganze Zahl ist und die magnetische Zustandsänderung innerhalb dieses M-ten Abschnittes nur für Kontrollzwecke ausgewertet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches zur Speicherung von dekadischen Ziffern mit Hilfe einer Mehrzahl von jeweils vier aufeinanderfolgenden Speicherelementen dient, dadurch gekennzeichnet, daß die dekadischen Werte 1 oder 0, 2 oder 0, 3 oder 0 und 5 oder 0 für vier aufeinanderfolgenden Speicherelemente mit Bezug auf deren Binärwerte jeweils festgelegt sind und diese in der Reihenfolge 1, 2, 3, 5 oder 5, 3, 2, 1 abgegriffen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Zustandsänderung sowohl in dem einen als auch in dem anderen Sinne dem binären Zeichen 0 entspricht.

5. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel zum Abgreifen der elektrischen Zustandsänderungen (SPL in Fig. 2) einen Stromkreis zur Aufnahme der positiven Zeichen (RE 1 in Fig. 2) und einen zweiten Stromkreis zur Aufnahme der negativen Zeichen (RE Y in Fig. 2) enthalten und daß sie außerdem einen Integrier-Stromkreis mit.kleiner Zeitkonstante in bezug auf die kürzeste Dauer eines der positiven oder negativen Zeichen, welche der Reihe nach in den einzelnen Stromkreisen auftreten, sowie Schaltmittel zur Verbindung des Eingangs jeweils eines Integrierstromkreises mit dem Ausgang des anderen enthalten, derart, daß ein Zeichen an dem Eingang eines Integrierstromkreises das Zeichen an dem Ausgang des anderen Integrierstromkreises unterdrückt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgreifen der elektrischen Zustandsänderungen eine Einrichtung mit zwei stabilen elektrischen Zuständen sowie mit zwei Eingängen und Ausgängen verwendet wird.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, bei welcher jeder Integrierstromkreis einen Gleichrichter und einen Kondensator enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Gleichrichter (RE2 in Fig. 2) einem Kondensator (Cl in Fig. 2) parallel geschaltet ist und daß der Gleichrichter von einem niederen zu einem höheren Leitwert durch diejenigen Schaltmittel gebracht wird, welche ein Zeichen an dem Eingang des Integrierstromkreises empfangen, das durch den anderen Kondensator (C Γ in Fig. 2) gebildet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 881677, 974 795; französische Patentschrift Nr. 1015 674;

USA.-Patentschrift Nr. 2 540 654;

Rutishauser, Speiser, Stiefel: »Programmgesteuerte digitale Rechengeräte«, 1951, S. 67;

»High Speed Computing Devices«, 1950, S. 205 und 328 bis 333;

Verlag McGraw-Hill Book Company, Inc. New York, Toronto, London;

»Electronic Engineering«, Dezember 1950, S.492 bis 498.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 950 858.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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