DE1073223B - Anordnung zur Speicherung von An gaben - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, bistabile Magnetkerne zu Speicherzwecken in Form einer Matrix anzuordnen. Die einzelnen Kerne weisen zwei Eingangswicklungen auf, die spalten- und reihenweise miteinander verbunden sind. Die Auswahl eines bestimmten Kernes erfolgt dadurch, daß gleichzeitig sowohl der betreffenden Spalten- als auch der betreffenden Zeilenauswahlleitung ein Signal zugeführt wird, das so bemessen ist, daß ein Ummagnetisieren des Kernes nur erfolgt, wenn beide Signale gleichzeitig wirksam sind. Eine solche Speichermatrix läßt sich unter anderem auch dazu verwenden, in Parallelform eingeführte Angaben in Serienform zu entnehmen. Die Anordnung erfordert aber zahlreiche Schaltvorrichtungen, wenn beispielsweise in einer bestimmten Zeile Werte in Parallelform eingeführt werden und einer anderen Zeile gleichzeitig vorher eingeführte Angaben in Serienform entnommen werden sollen.

Es sind außerdem sogenannte Schiebe- oder Schubregister bekannt, die z. B. eine Kette von bistabilen Magnetkernen enthalten, deren Zustand der gespeicherten Angabe entspricht. Durch Zuführung eines Schubimpulses werden gleichzeitig alle Speicherkerne in ihren Ausgangszustand gebracht. Dabei liefern diejenigen Kerne, die den Ausgangszustand verlassen hatten, einen Impuls, der den benachbarten Kern in den früheren Zustand des vorhergehenden Kernes versetzt. Werden Schubimpulse in einer der Anzahl der Speicherkerne entsprechenden Anzahl zugeführt, so erreicht der letzte Speicherkern der Kette nacheinander die Zustände der in der Kette vorhergehenden Kerne, so daß ein solches Register auch zur Umwandlung von in Parallelform eingeführten und in Serienform zu entnehmenden Angaben benutzt werden kann.

Wenn nun nacheinander erscheinende Angaben, jede in Parallelform dargestellt, in Serienform weitergeleitet werden sollen, so lassen sich die Angaben in eine entsprechende Anzahl der zuletzt genannten Schieberegister einführen, die dann unabhängig voneinander durch Schiebeimpulse geleert werden. Um die Angaben in die Register einzuführen, muß eine kommutatorähnliche Umschaltvorrichtung vorgesehen sein, die die erste Angabe in das erste Register, die zweite Angabe in das zweite Register usw. leitet. Da jede Angabe aus mehreren Bits bestehen kann, so muß die Umschaltvorrichtung mehrpolig ausgeführt sein.

Gemäß der Erfindung wird dieser Aufwand bei Anordnungen zur Speicherung von in Parallelform eingegebenen und in Serienform zu entnehmenden Angaben mittels aus bistabilen Magnetkernen aufgebauten, sogenannten Schubregistern dadurch vermieden, daß mehrere Schubregister vorgesehen sind, deren einzelne Speicherelemente (bistabile Magnetkerne), je zwei nach Art einer Matrix zeilen- und Anordnung zur Speicherung von Angaben

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m. b. H._r
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. Mai 1954

Dan Connor Ross, Wappingers Falls, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

spaltenweise verbundene Eingänge, z. B. Eingangswicklungen aufweisen und daß der das Register auswählende Steuerimpuls die Zuführung einer der Anas zahl der Speicherelemente (Magnetkerne), des Registers entsprechenden Anzahl von Schubimpulsen in das ausgewählte Register bewirkt. Gemäß einer weiteren Einzelheit der Erfindung schaltet der das Register auswählende Steuerimpuls eine als Schalter wirkende Kippschaltung ein, die Schubimpulse einer Impulsquelle zu dem Register überträgt, bis ein Zählwerk nach einer der Anzahl der Speicherkerne entsprechenden Anzahl von Schubimpulsen die Kippschaltung ausschaltet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung enthält die an Hand von Zeichnungen erläuterte Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Schaltschema eines Magnetkernschubregisters in einer rechteckigen Kernanordnung;
Fig. 2 stellt einen Magnetkern mit den zugehörigen Wicklungen dar;

Fig. 3 stellt eine bevorzugte Hysteresischarakteristik des eingeschlossenen Kerns dar;

Fig. 4 zeigt ein Schaltschema eines Steuerkreises zur Auf- und Entnahme bei einer Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 5 ist eine Darstellung eines Erregerkreises (driver circuit) zur Auf- und Entnahme.

In Fig. 1 sind vier Magnetkernschubregister 10 bis 14 mit gestrichelten Linien umschlossen. Die bistabilen, das Register bildenden Magnetkerne stellen zusammen eine Magnetkerngedächtnisanordnung dar. Die Leitungen 14 bis 17, im folgenden als X-Erregerleitungen bezeichnet, dienen zur Zuführung von Informationen

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in Form von Impulsen zu den Kernen. Die Leitungen 18 bis 21, im folgenden als F-Leitungen bezeichnet, dienen zur Auswahl der Kerne, in welchen eine Nachricht aufgenommen werden soll. Eine Nachricht wird in irgendeinem der Register 10 bis 13 durch wahlweise Erregung einer der Leitungen 18 bis 21 aufgespeichert, wenn gleichzeitig eine Nachricht in Form von Impulsen den Leitungen 14 bis 17 zugeführt wird. Die X-Erregerleitungen 14 bis 17 und die F-Erregerleitungen 18 bis 21 dienen zur wahlweisen Aufnahme einer binären Information durch gleichartige Ströme, welche den das Register in der Anordnung bildenden Kernen zugeführt werden. Die Leitungen 22 bis 25 dienen zur anschließenden Löschung der binären Nachricht nach dem später erklärten Schubregisterprinzip.

Die Magnetkerne 26 bis 29 des Registers 10 sind untereinander, wie gezeigt, durch mit 228 bis 230 bezeichnete Übertragungsstromkreise gekoppelt. Der Übertragungsstromkreis 228 enthält eine Diode 31, Spule 32 und Widerstand 33, die in Serie zwischen den oberen Enden der Wicklungen 34 und 35 liegen, sowie einen Kondensator 36, der zwischen Erde und der Verbindung zwischen Diode 31 und Spule 32 liegt. Die unteren Enden der Wicklungen 34 und 35 sind geerdet. Wenn ein Schubimpuls auf die Schubwicklung 37 von Kern 26 gegeben wird, dient der Übertragungskreis 228 dazu, die in Kern 26 gespeicherte Information auf Kern 27 zu übertragen. In gleicher Weise verursachen die in den Wicklungen 38 und 39 zugeführten Schubimpulse eine Weitergabe der in den Kernen 27 und 28 gespeicherten Information über die Übertragungskreise 229 und 230 auf die entsprechenden Kerne 28 und 29. Ein auf die Wicklung 40 gegebener Schubimpuls verursacht eine Übertragung einer in Kern 29 gespeicherten Information durch Wicklung 41 auf Kanal 1.

Für eine Erläuterung der Wirkung des Magnetkerns wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Die bistabilen, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung benutzten Magnetkerne sind mit X- und F-Aufzeichnungswicklungen verkettet, die im Falle ihrer Erregung eine Magnetisierung des Kerns in der einen oder anderen Richtung bewirken. Eine einzelne X- oder F-Leitung, die durch den Kern läuft, ist gleichbedeutend mit einer eine Windung aufweisenden Wicklung.

Fig. 3 stellt eine ideale Hysteresisschleife für handelsmäßig erhältliche magnetische Materialien dar. Wenn der Magnetisierungszustand eines Kerns solchen Materials sich im Punkt A befindet, verursacht die Zuführung einer positiven magnetomotorischen Kraft ein Durchlaufen der Hysteresisschleife nach Punkt C und nach Aufhören dieser positiven Kraft ein Zurückgehen auf Punkt A. Die Zuführung einer negativen, die Koerzitivkraft überschreitenden magnetomotorischen Kraft verursacht ein Durchlaufen der Kurve nach Punkt D und nach Beendigung der Kraft ein Weiterlaufen nach Punkt B. In ähnlicher Weise verursacht, wenn sich der Kern im Remanenzzustande des Punktes B befindet, die Zuführung einer negativen magnetomotorischen Kraft ein Durchlaufen der Kurve nach Punkt D und nach Aufhören der Kraft ein Zurückgehen nach Punkt E. Eine positive, die Koerzitivkraft überschreitende Kraft bewirkt hingegen ein Durchlaufen der Kurve nach Punkt C und eine Rückkehr nach Punkt A, wenn die magnetornotorische Kraft aufhört.

Die Punkte A und .S in Fig. 3 sind stabile Remanenzzustände, die zur Darstellung binärer Informationen geeignet sind. Ein solcher Kern kann in den einen oder anderen dieser Zustände durch Erregung beider zugehöriger X- und F-Leitungen gebracht werden. Die Kerne der Anordnung nach Fig. 1 werden in den einen Remanenzzustand durch positive, übereinstimmende Ströme in der X- und F-Wicklung versetzt, von denen jeder geringer als die Koerzitivkraft ist. Das heißt, die Größe jedes der X- oder F-Ströme allein reicht nicht zur Überwindung der Koerzitivkraft aus, aber zusammen überschreiten sie diese. Bei der vorliegenden Darstellung rufen positive, den X- und F-Wicklungen zugeführte Ströme bei dem dargestellten Wicklungssinn eine positive magnetomotorische Kraft hervor, die größer als die Koerzitivkraft ist und welche die im durch Punkt E der Fig. 3 gekennzeichneten Nullzustande befindlichen Kerne in den durch Punkte dargestellten Remanenzzustand versetzt. Die Flußrichtung innerhalb eines Kerns ist entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn für eine binäre Eins und im Uhrzeigersinn für eine binäre Null, wie es durch die Pfeile

ao in Fig. 2 gezeigt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist Wicklung 42 auf Kern 43 eine Eingangswicklung. Die Wicklungen 44 und 45 sind Ausgangs- und Schubwicklungen. Ein der Eingangswicklung 42 zugeführter Impuls in der durch die Pfeilspitze dargestellten Richtung ruft eine magnetomotorische Kraft im Magnetkern 43 hervor, die den Kern in Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn magnetisiert und den Eins-Zustand darstellt. Die Zuführung eines Stromimpulses in der Wicklung 45 in der durch die Pfeilspitze angedeuteten Richtung bewirkt einen magnetischen Fluß im Uhrzeigersinn, der den Nullzustand darstellt. Ein Wechsel vom Eins-Zustand in den Null-Zustand induziert eine Spannung in der Ausgangswicklung 44, die einem Übertragungsstromkreis aufgedrückt wird, wie er in dem gestrichelt gezeichneten Block 228 in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn der Kern 43 in Fig. 2 bei Eintreffen eines Schubimpulses in der Wicklung 45 sich im Nullzustande befindet, wird eine vernachlässigbar kleine Spannung in der Ausgangswicklung 44 induziert, da der Magnetisierungszustand des Kerns vom Punkt £ nach Punkt Ό und zurück wechselt.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise des Übertragungskreises 228 wird auf Fig. 1 Bezug genommen.

Eine in Wicklung 34 induzierte positive Spannung beim Wechsel des Kerns 26 vom Eins- in den NuIl-Zustand wird durch Diode 31 geleitet und lädt Kondensator 36 positiv gegenüber Erde auf. Der Entladungsweg des Kondensators 36 geht über Spule 32, Wider- stand 33 und Wicklung 35 nach Erde, da ja Diode 31 eine Entladung des positiv geladenen Kondensators über Wicklung 34 verhindert. Die im Kern 27 durch den in Wicklung 35 fließenden Entladungsstrom hervorgerufene magnetomotorische Kraft ist groß genug, den Zustand des Kerns 27 vom Zustande des Punktes E in Fig. 3 in den des Punktes C zu ändern, der nach Aufhören der magnetomotorischen Kraft den Kern 27 im durch Punkt A gekennzeichneten Zustande beläßt. Wie man sieht, baut bei Wechsel des Kerns 26 vom Eins- in den Null-Zustand der Übertragungskreis 28 im Kern 27 den Eins-Zustand auf. Wenn sich Kern 26 im durch Punkt B dargestellten Null-Zustand befindet, wird bei Eintreffen eines positiven Impulses in der Schubwicklung 37 eine sehr kleine negative Spannung in der Ausgangswicklung 34 induziert, die durch Diode 31 gehindert wird, eine gegenüber Erde negative Aufladung des Kondensators 36 und eine negative magnetomotorische Kraft im Kern 27 durch den Entladungsstrom hervorzurufen. Auf diese Weise verhütet der Übertragungskreis 228 das Entstehen einer

magnetomotorischen Kraft im Kern 27, wenn Kern 26 sich bei Auftreten eines Schubimpulses in der Wicklung 37 im Null-Zustand befindet. Kurz gesagt verursacht die Zuführung eines Schubimpulses an ein Magnetkernschubregister, daß alle Kerne den binären S Null-Zustand annehmen. Wenn ein Kern sich zuvor im Eins-Zustand befindet, wird ein Eingangsimpuls durch den Übertragungskreis der Eingangswicklung des folgenden Kreises zugeführt, der eine positive magnetomotorische Kraft in diesem Kerne aufbaut und ihn in den Eins-Zustand versetzt. Befindet sich ein Kern zuvor im Null-Zustand, wird kein Eingangsimpuls von der Eingangswicklung des folgenden Kerns empfangen, und dieser verbleibt, nachdem er vorher durch den Schubimpuls in den Null-Zustand versetzt war, in diesem.

Zur Erläuterung des Aufzeichnungsvorganges sei angenommen, daß die Aufzeichnung der binären Zahl 1001 im Register 1 der Fig. 1 gewünscht werde. Alle Kerne im Register 1 befinden sich, wie vorausgesetzt, vor dem Aufzeichnen im Null-Zustand. Die Leitungen 14, 17 und 18 empfangen gleichzeitig Stromimpulse, die eine magnetomotorische Kraft in den Kernen 26 und 29 hervorrufen, die groß genug zum Wechsel des Zustandes von Punkt E auf der Kurve der der Fig. 3 über Punkt C nach Punkt A sind. Die den Kernen 27 und 28 durch die Stromimpulse auf der Leitung 18 zugeführten magnetomotorischen Kräfte sind infolge des Fehlens der Impulse auf den Leitungen 15 und 16 unzureichend, diese Kerne vom E- in den C-Zustand zu bringen. Nach Aufhören der Impulse auf der Leitung 18 kehrt daher der Magnetisierungszustand dieser Kerne nach Punkt E zurück. Infolgedessen bleiben die Kerne 27 und 28 im Zustande der binären Null, während die Kerne 26 und 29 in den Zustand der binären Eins hinüberwechseln. Die binäre, in Register 1 durch Impulsbeschickung der Erregerleitungen 14 und 17 gleichzeitig mit der der Erregerwicklung 18 aufgezeichnete Zahl 1001 kann in irgendeinem derRegister2 bis 4 durch Impulsgabe auf ihre entsprechende F-Leitung gleichzeitig mit der auf die X-Erregerleitungen 14 und 17 aufgeschrieben werden.

Wenn eine Verschiebung der binären Zahl 1001 von Register 1 nach Kanal 1 gewünscht wird, werden vier Schubimpulse auf die Schuberregerleitung 22 gegeben, da ja Register 1 vier Kerne lang ist. Die Schubwicklungen 37 bis 40 sind so auf die Kerne 26 bis 29 gewickelt, daß ein positiver, der Leitung 22 zugeführter Schubimpuls eine negative magnetomotorische Kraft in den Kernen 26 bis 29 hervorruft, die zu einem Wechsel des Magnetisierungszustandes aller Kerne von Zustand A der Fig. 3 zum Punkt E ausreicht. Infolgedessen unterliegen die Kerne 26 und 29 bei Empfang des ersten Schubimpulses einem Wechsel des Magnetisierungszustandes vom Punkt A zum Punkt D, und die Kerne 27 und 28 unterliegen einem Wechsel vom Zustand E in den des Punktes D, von wo sie nach Aufhören der Impulse zum E-Zustand zurückkehren. Wenn Kern 26 seinen Magnetisierungszustand ändert, erzeugt eine in Wicklung 34 induzierte in bezug auf Erde positive Spannung einen Strom, der durch Diode 31 zum Kondensator 36 fließt, der gegenüber Erde positiv ist. Der Kondensator 36 beginnt sich über Spule 32, Widerstand 33 und Wicklung 35 zu entladen, sobald er durch den Strom von Wicklung 34 aufgeladen wird, wobei anfangs das Maß der Ladung das der Entladung übersteigt. Der Kondensator 36 ist bei Beendigung des Schubimpulses genügend geladen, so daß der Entladungsstrom durch Wicklung 35 zu einem Wechsel des Magnetisierungszustandes des Kernes 27 von Punkt £ nach Punkte ausreicht. Der erste der S chub wicklung 40 zugeführte Schubimpuls ändert den Magnetisierungszustand des Kernes 29 vom Eins- in den Null-Zustand und ruft einen Impuls in der Ausgangswicklung 41 hervor, der dem Kanal 1 zugeleitet wird. Die Magnetkerne 26, 28 und 29 befinden sich im Null-Zustand nach dem ersten Schubimpuls. Nach Beendigung des zweiten Schubimpulses ist die binäre Eins in Kern 27 auf Kern 28 übertragen, und die anderen Kerne kehren in den Null-Zustand zurück. Der dritte Schubimpuls überträgt die binäre Eins von Kern 28 auf Kern 29 und der vierte Impuls in Form eines Impulses auf die Wicklung 41 des Kanals 1. Die Schuboperation ist nach dem vierten Impuls beendet, und alle Kerne in Register 1 befinden sich im Null-Zustande.'

Die Anordnung der Magnetkernregister in einem Gestell nach Fig. 1 stellt ein System zur gleichzeitigen Aufzeichnung und Verschiebung dar. Genauer gesagt, kann das Aufzeichnen in irgendeinem Magnetkernschubregister stattfinden, während gleichzeitig in irgendeinem der übrigen Register ein Verschieben stattfinden kann. Durch diese Gleichzeitigkeit der Operationen kann eine große Anzahl von Daten schneller verarbeitet werden.

Zur Erläuterung des Steuerkreises zur Aufzeichnung und zum Verschieben in der Magnetkernanordnung nach Fig. 1 wird auf Fig. 4 Bezug genommen. Eine übliche Eingangsanordnung 50, die eine Datenquelle 51., einen Kanalwähler 52 und eine Zeitimpulseinheit 53 enthält, ist eine mehrerer bekannter Möglichkeiten von Eingangsanordnungen, z. B. eine Magnettrommelanordnung, ein Magnetband oder eine Kartenanordnung. Von ihr werden Impulse den Leitungen 54 bis 61 zugeführt. Eine Nachricht in Form von binären Zahlen wird durch Impulse dargestellt, die auf den Leitungen 54 bis 57 den ein Register bildenden Kippschaltungen 62 bis 65 entsprechend zugeführt werden. Eine binäre Eins wird durch einen positiven Impuls, eine binäre Null durch die Abwesenheit eines Impulses dargestellt. Positive, den Leitungen 54 bis 57 zugeführte Impulse bewirken, daß die entsprechenden Kippschaltungen 62 bis 65 positive Gleichstrompotentiale an die angeschlossenen Ausgangsleitungen 66 bis 69 und an die UND-Kreise 70 bis 73 legen. Wenn die Impulseinheit 53 einen Impuls auf der Leitung 61 an die UND-Kreise 70 bis 73 gibt, wird ein zweiter mit dem Eingangsimpuls übereinstimmender Impuls in den Augangsleitungen 74 bis 77 an die Erreger X 4 bis Xl entsprechend gegeben. DieXl-bisZ4-Erreger wiederum erzeugen Impulse auf den X-Erregerleitungen 14 bis 17, welche die Nachricht in der Magnetkernanordnung der Fig. 1 aufzeichnen.

Kanalwähler 52 gibt Impulse auf die beiden Leitungen 58 und 59, entweder Leitung 58 oder 59 oder keine von beiden. In Abhängigkeit von der Kombination der empfangenen Impulse liefern die Kippschaltungen 75 und 76 wiederum verschiedene Kombinationen von Gleichstrompotentialen an die Entzifferungsmatrix 177. Für jede der Entzifferungsmatrix 177 zugeführte Kombination von Gleichstrompotentialen wird eine andere der Ausgangsleitungen 78 bis 81 positiv gemacht. Alle übrigen Ausgangsleitungen werden negativ gehalten. Die Gleichstrompegel an den Leitungen 78 bis 81 werden auf UND-Kreise 90 bis 93 gegeben. Sobald aber eine dieser Leitungen positiv ist, schicken ihre entsprechenden UND-Kreise einen positiven Impuls zu einer entsprechenden Y-Erregerleitung 94 bis 97, die ihrerseits eine y-Erregerleitung der Fig. 1 mit Impulsen beschickt. Auf diese Weise

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dient der Kanalwähler 52 zur Auswahl des Registers, Aufzeichnungsimpuls wird nach Durchlaufen eines

in dem aufgezeichnet werden soll, und infolgedessen der UND-Kreise 90 bis 93 zu einem entsprechenden

des Kanals, der das Wort bei der Verschiebung emp- F-Erreger, wenn ein Wort aufgezeichnet wird, dem

fängt. unteren Eingangspol der entsprechenden Kippschal-

Die Zeitimpulseinheit 53 liefert einen Rückführungs- 5 tung zugeführt. Auf diese Weise wird die Kippschalimpuls (reset pulse) an die Leitung 60 vor jedem Wort tung in den entgegengesetzten Leitungszustand verder Datenquelle, der zur Rückführung der Kippschal- setzt.

tungen 62 bis 65, 75 und 76 in den Null-Zustand der Der Schub ist vollendet, wenn die Kippschaltungen Leitung überführt. Wenn Impulse von der Datenquelle 100 bis 103 einen positiven Gleichstrompegel auf 51 eintreffen, werden die Kippschaltungen 62 bis 65 io ihren unteren Ausgangspolen gegenüber den UND-in den einen Leitungszustand versetzt; andernfalls Kreisen 104 bis 107 entsprechend aufweisen. Schubverbleiben sie im Null-Leitungszustand. Die Kipp- impulsgenerator 108 liefert positive Impulse auf Leischaltungen 75 und 76 werden in ähnlicher Weise mit tung 109 an die UND-Kreise 104 bis 107, welche, so-Impulsen zur Erregung der Entzifferungsmatrix 177 bald sie durch die Steuerkippschaltungen dazu in die beschickt. Die Impulseinheit 53 beliefert einen Auf- 15 Lage versetzt sind, die Impulse an die Schuberreger zeichnungsimpuls an die Leitung 61, wenn die Auf- 110 bis 113 leitet. Für jeden empfangenen Impuls zeichnung einer Wortmeldung in einem der Magnetkern- geben die Schuberreger 110 bis 113 einen Schubregister der Fig. 1 gewünscht wird. Der Impuls auf impuls auf den Leitungen 22 bis 25 an die Schub-Leitung 61 wird den UND-Kreisen 70 bis 73 züge- wicklungen des entsprechenden Registers in Fig. 1 leitet, damit die Datenimpulse die mit den Leitungen ao weiter. Von den Zählern 115 bis 118 empfängt jeder 14 bis 17 verbundenen X-Erreger betätigen, sowie an so viele Schubimpulse von den entsprechenden UND-die UND-Kreise 90 bis 93, damit einer der F-Erreger Kreisen 104 bis 107 wie er Kerne in dem Register hat, betätigt wird, der das Aufzeichnungsregister auswählt. bevor sie einen Ausgangsimpuls an die oberen Ein-

Zur Erläuterung des Arbeitens der Steuerkreise gangsklemmen der entsprechenden Kippschaltungen zum Aufzeichnen sei wieder angenommen, daß die »5 liefern. Ein Impuls von irgendeinem der Zähler 115 Aufzeichnung der binären Zahl 1001 im Register 1 der bis 118 setzt seine Kippschaltungen in den entgegen-Fig. 1 gewünscht werde. Die Zeitimpulseinheit 53 gesetzten Zustand, worauf die Aufzeichnung stattliefert einen Impuls auf die Rückführungsleitung 60, finden kann. Die Zähler können von beliebiger Art der die Kippschaltungen 62 bis 65, 75 und 76 in den sein.

Null-Zustand versetzt. Sodann werden die Leitungen 3° Wird angenommen, daß die binäre Zahl 1001 in 54 und 57 durch die Datenquelle mit Impulsen be- Register 1 aufgezeichnet wird, so wird der Aufzeichschickt, welche die Kippschaltungen 62 und 65 in den nungsimpuls vom UND-Kreis 90 dem unteren Ein-Null-Zustand versetzen. Die Kippschaltungen 63 und gangspol der Kippschaltung 100 gleichzeitig mit dem 64 verbleiben im Null-Zustand. Der Kanalwähler 52 Erreger F 4 zugeführt. Infolgedessen ändert die Kipperregt die Leitungen 58 und 59 in einer Weise, daß die 35 schaltung 100 ihren Zustand und liefert kein positives Kippschaltungen 75 und 76 so geschaltet werden, daß Gleichstrompotential mehr von dem oberen Ausgangsdie Entzifferungsmatrix die Ausgangsleitung 78 po- pol an den UND-Kreis 90, sondern von dem unteren sitiv macht. Die Kippschaltungen 62 und 65 befinden Ausgangspol an den UND-Kreis 104. Dieser liefert sich im Null-Zustande und versehen die UND-Kreise die Impulse von dem frei laufenden Schubgenerator 70 und 73 mit positiven Gleichstrompegeln, während 40 108 an den Schuberreger 110 und an den Zähler 115. die UND-Kreise 71 und 72 mit negativen Gleichstrom- Sobald vier Impulse den UND-Kreis 104 passiert pegeln versehen werden, da ja die Kippschaltungen 63 haben, ist das Register 1 geleert, und ein positiver und 64 keine positiven Eingangsimpulse auf den Lei- Impuls wird dem oberen Eingangspol der Kippschaltungen 55 und 56 empfangen. Die Einheit 53 liefert tung 100 vom Ausgang des Zählers 115 zugeleitet, nunmehr einen Aufzeichnungsimpuls an die Auf- 45 Hierauf wechselt Kippschaltung 100 in den entgegenzeichnungsleitung 61, der über die UND-Kreise 70 gesetzten Zustand über und stellt einen positiven und 73 zu dem X4- und ZI-Erreger geleitet wird. Gleichstrompegel am UND-Kreis 90 her. Da ja der Diese wiederum erzeugen Aufzeichnungsimpulse auf UND-Kreis 104 durch einen negativen Gleichstromden Ausgangsleitungen 14 und 17 der Fig. 1. Der pegel außer Betrieb gesetzt ist, passieren nunmehr Aufzeichnungsimpuls auf Leitung 61 wird über den 50 keine Impulse mehr vom Schubgenerator 108, aber der UND-Kreis 90 geleitet, der zuvor durch einen posi- UND-Kreis 90 ist- in die Lage versetzt, einen Auftiven Gleichstrompegel auf Leitung 78 (der zusätzliche zeichnungsimpuls durchzulassen, wenn die Wahl-Gleichstrompegeleingang 2 an UND-Kreis 90 wird in leitung 78 durch die Entzifferungsmatrix 77 erregt diesem Zeitpunkte als positiv angenommen) dem wird und ein Aufzeichnungsimpuls der Leitung 61 zu-F4-Erreger angepaßt wurde, welcher einen Impuls 55 geführt wird. Wenn ein weiterer Aufzeichnungsimpuls auf Leitung 18 liefert, der alle Kerne in Register 1 empfangen wird und ein weiteres Wort im Register 1 durchläuft. Sodann wird die binäre Zahl 1001, wie aufgezeichnet wird, kehrt die Kippschaltung 100 ihren vorher erklärt, in dem Register 1 der Fig. 1 aufge- Durchlaßzustand wieder um. Hierdurch wird der zeichnet. Die Einheit 53 wiederum versieht die Rück- UND-Kreis 90 durch einen negativen Gleichstromstelleitung 60 mit Impulsen, und der Aufzeichnungs- 60 pegel von dem oberen Ausgangspol der Kippschaltung Vorgang beginnt wieder von vorn. Für die Erläuterung 100 außer Betrieb gesetzt, und der UND-Kreis 104 der Schubsteuerkreise wird auf den linken Teil der wird durch einen positiven Gleichstrompegel von dem Fig. 4 Bezug genommen. Kippschaltungen (flip-flops) unteren Ausgangspol der Kippschaltung 100 in Be-100 bis 103 leiten eine positive Gleichstromspannung trieb gesetzt. Die Schuboperation beginnt wieder in auf ihren oberen Ausgängen den UND-Kreisen 90 bis 65 Register 1. Die Steuerkippschaltungen 101 bis 103 und 93 entsprechend zu, sobald die entsprechenden Re- ihre angeschlossenen Kreise steuern die Register 2 gister 1 bis 4 frei sind. Ein Wort kann in ein Re- bis 4 in Fig. 1 in gleicher Weise. Bemerkenswertergister nur dann eingetragen werden, wenn seine Kipp- weise findet die Schuboperation automatisch unmittelschaltung ein positives Gleichstrompotential auf den bar nach der Aufzeichnung eines Wortes statt, so daß seinen F-Erreger versorgenden UND-Kreis gibt. Der 70 die UND-Kreise 90 bis 93 nach Vollendung des Schubes

in den Zustand versetzt sind, daß sie in den entsprechenden Registern eine Aufzeichnung gestatten. Es ist weiterhin bemerkenswert, daß der Schub von einem Register verhindert wird, sobald in diesem eine Aufzeichnung stattfindet und umgekehrt. Obgleich die Aufzeichnung nur in einem Register in einem gegebenen Augenblick stattfinden kann, kann der Schub in demselben Augenblick in einem oder allen übrigen Registern stattfinden.

Für die Beschreibung eines Erregerkreises, der als X, Y oder Schuberreger verwendet werden kann, wird auf Fig. 5 verwiesen. Bei einer als Tetrode angeschlossenen Pentode 120 ist das Bremsgitter 121 über Widerstände 123 mit der Anode 122 verbunden. Eine positive Spannungsquelle ist über Widerstand 124 und Spule 125 an die Anode 122 angeschlossen. Steuergitter 126 liegt über dem Widerstand 127 an einer Spannungsquelle von +10 oder -30VoIt. Widerstand 128 zwischen Schirmgitter 129 und einer Spannungsquelle von +150VoIt und Kondensator 130 zwischen Schirmgitter 128 und Erde dienen als Entkopplungskreise. Kathode 131 ist geerdet. Die Widerstände 123,124 und 127 dienen als Strombegrenzungswiderstände. Die nomalerweise durch die —30-Volt-Vorspannung nichtleitend gemachte Röhre 120 leitet, wenn eine Aufzeichnung oder ein Schub stattfindet. Ein positiver 10-Volt-Impuls an das Steuergitter 126 erzeugt einen Stromimpuls in den Schub- oder Aufzeichnungsleitungen der Fig. 1 in der durch die Pfeile auf diesen Leitungen angedeuteten Richtung. Es ist festzustellen, daß Wicklung 125 die Aufzeichnungsoder Schubwicklungen der Fig. 1 darstellt und daß Widerstand 124 in der unteren rechten Ecke der Fig. 1 als mit einer positiven 250-Volt-Spannung verbunden gezeigt ist. Wenn die Schaltung nach Fig. 5 als Schuber reger verwendet wird, ist die Windungszahl in Wicklung 125 viel größer als bei einem X- oder F-Erreger. Auf jeden Fall dient die Schaltung nach Fig. 5 als Stromquelle mit unendlichem Widerstand für Impulse konstanter Amplitude.

Das Charakteristikum des konstanten Stromes der Schaltung in Fig. 5 ist wesentlich zur Verhütung unerwünschter Spannungsschwankungen durch Spannungen, die in den Aufzeichnungs- oder Schubkreisen infolge ihrer Lage auf Fluß änderungen unterworfenen Magnetkernen hervorgerufen werden. Die durch induzierte Spannungen hervorgerufenen Spannungen können eine beabsichtigte Operation verhindern oder eine unbeabsichtigte Wirkung hervorrufen.

Zur Erläuterung des Effektes, der eine beabsichtigte Operation zu verhindern sucht, sei angenommen, daß eine Eins in Kern 28 in Fig. 1 eingetragen werde, daß Kern 140 sich im Null-Zustand befinde und daß die Kerne 141 und 142 einen Wechsel vom Null- in den Eins-Zustand durch Übertragung von Einsen von den Kernen 143 und 144 unterliegen, so daß ein Strom in der Erregerleitung 16 entgegen der Pfeilrichtung erzeugt wird. Wenn diese Vorgänge gleichzeitig stattfinden, erzeugen die Aufzeichnungsströme in den Leitungen 16 und 18 in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung eine magnetomotorische Kraft in Kern 28 entgegen dem Uhrzeigersinn mit der Tendenz, eine Eins zu schreiben. Außerdem sucht eine durch den S chub Vorgang in den Kernen 141 und 142 in der Leitung 16 induzierte Störspannung einen Strom in der Aufzeichnungsleitung 16 entgegengesetzt den Pfeilspitzen zu erzeugen, die dem die Eins in Kern 28 schreibenden Strom entgegenwirkt. Es besteht hierdurch die Möglichkeit, daß der tatsächliche Strom in der Aufzeichnungsleitung 16 zur Erzeugung der notwendigen magnetomotorischen Kraft nicht ausreicht, zusammen mit der durch Leitung 18 hervorgerufenen magnetomotorischen Kraft die Magnetisierung des Kerns 28 in den durch Punkt A in Fig. 3 angezeigten Eins-Zustand zu ändern. Unter denselben Bedingungen sei angenommen, daß die Kerne 141 und 142 durch die Schuboperation einem Wechsel in ihrem Magnetisierungszustande unterliegen, so daß ein Strom in der Aufzeichnungsleitung 16 in Pfeilrichtung entsteht. Der tatsächliche Strom in der Aufzeichnungsleitung 16 ist nun die Kombination des durch die X3-Erregerleitung (Fig. 4) erzeugten und des·· durch die Schuboperation in den Kernen 141 und 142 induzierten Stromes. Das Ergebnis ist eine dem Kern 28 zugeführte magnetomotorische Kraft, die größer ist als es zum Wechsel in den Eins-Zustand erforderlich ist. Es besteht nun die Möglichkeit, daß die durch den Strom in Leitung 26 im Kern· 140 erzeugte magnetomotorische Kraft zu einem Wechsel der Magnetisierung des Kerns 140 vom Null- in den Eins-Zustand ausreicht. Damit ist die Möglichkeit zu der Einleitung einer unbeabsichtigten Operation gegeben.

Die Möglichkeit zur Einleitung einer unbeabsichtigten Operation wird durch die Verwendung eines ,-Generators· mit unendlichem Widerstand und konstantem Strom der in Fig. 5 gezeigten Art als X₁ Y oder Schuberreger ausgeschaltet.

Alle in den Schubleitungen durch die Aufzeichnungsleitungsströme induzierten Spannungen sowie alle in den Aufzeichnungsleitungen durch die Schubleitungsströme induzierten Spannungen werden durch eine solche hohe Impedanz unterdrückt, so daß sich vernachlässigbare zusätzliche Ströme ergeben. Infolgedessen wird die Operation der einen Leitung nicht mehr durch die der anderen gestört.

Auf dem Gebiete der Geschäftsrechenmaschinen, wo große Mengen von Daten verwendet werden, ist Geschwindigkeit von besonderer Bedeutung. Optimale Geschwindigkeit wird bei der vorliegenden Anordnung erzielt, wenn die ankommenden Daten in der Form von binären Zahlen von der Datenquelle 51 mit vorbestimmten Adressen ankommen, die folgend sich ändern. Das heißt, die ersten vier ankommenden Worte werden in Register 1 bis 4 aufgezeichnet, und da ja die Register durch die Schuboperationen unmittelbar nach dem Aufzeichnen geleert werden, werden die nächsten vier ankommenden Worte ebenfalls in den Registern 1 bis 4 entsprechend aufgezeichnet. Deshalb muß die Magnetkernanordnung der Fig. 1 eine genügend große Anzahl von Registern enthalten, so daß, wenn die aufeinanderfolgenden zum letzten Register fortgeschoben sind, das erste Register frei ist. Mit anderen Worten ist die Anzahl der Register durch das Maß bestimmt, mit dem Imformationen durch die Datenquelle 51 zugeführt werden und mit dem der Schub stattfindet.

Der beschriebene Apparat ist auch als elektronische Sortieranordnung vorteilhaft. Hierbei empfängt die Anordnung Worte von der Datenquelle 51, die mit vorbezeichneten Anschriften eintreffen. Zum Beispiel können Informationsworte, für die Kanäle 2, 5, 3 und 1 bestimmt, ankommen, die zur Vollendung des Aufzeichnungsvorganges jedes Wortes nacheinander in der angegebenen Weise verschoben werden. Nimmt man an, daß zwei Worte an das Register 1 adressiert sind, so wird das zweite Wort nicht empfangen, bis das erste Wort aufgezeichnet und verschoben ist. Eine Operation dieser Art kann mit einer Informationsquelle erhalten werden, die aus einer Magnettrommel besteht. Jedes Wort und die zugehörige Kanalanschrift, die auf der Trommel gespeichert sind, ergo? 709/242

scheinen an den Leitungen 54 bis 59 der Fig. 4 wieder, bis das Wort in der Kernanordnung aufgezeichnet ist. Das Wort und die zugehörige Adresse können von der Trommel durch Steuerung eines Impulses im Ausgang eines der UND-Kreise 90 bis 93 gelöscht werden.

Obgleich vier Register mit je vier Kernen dargestellt und beschrieben sind, kann die Zahl der Register und Kerne in jedem Register entsprechend den Anforderungen der besonderen Anordnung geändert werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Speicherung von in Parallelform eingegebenen und in Serienform zu entnehmenden Angaben mittels aus bistabilen Magnetkernen aufgebauten Schubregistern, dadurch, gekennzeichnet, daß mehrere Schubregister (1, 2, 3, 4) vorgesehen sind, deren einzelne Speicherelemente (bistabile Magnetkerne 26, 27, 28,29), je zwei nach Art einer Matrix zeilen- und spaltenweise verbundene Eingangswicklungen (z. B. 14,18; 15,19) aufweisen und daß der das Register (z. B. 1) auswählende Steuerimpuls (z. B. von der UND-Schaltung 90 auf Leitung 18) die Zuführung einer der Anzahl der Speicherelemente (Magnetkerne), des Registers entsprechenden Anzahl von Schubimpulsen in das ausgewählte Register bewirkt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Register von der UND-

Schaltung (90) auswählende Steuerimpuls eine als Schalter wirkende Kippschaltung (100) einschaltet, die Schubimpulse der Impulsquelle (108) zu dem Register (1) überträgt, bis das Zählwerk (115) nach einer der Anzahl der Speicherkerne entsprechenden Anzahl von Schubimpulsen die Kippschaltung· (100) ausschaltet.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippschaltung (100) in ihrem eingeschalteten Zustand die Eingabe in das Register mittels einer UND-Schaltung (100) verhindert.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (z. B. 26 bis 29) jeder Zeile ein Register (z.B. 1) bilden und die Ausgangswicklung (z. B. 34) der Kerne jeweils mit der Eingangswicklung (z. B. 35) des nächstfolgenden Kernes über Schaltglieder (31, 32, 33, 36) verbunden ist.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenzeichnet, daß die Speisung der zeilen- und spaltenweise verbundenen Teile der Eingangswicklungen über Verstärker (Fig. 5) erfolgt, die einen konstanten Strom bei sehr großem innerem Widerstand liefern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
RCA-Review, 1952, S. 183 bis 201;
Bell Syst. Tech. Journal, 1951, S. 588 bis 625.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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