DE1120501B

DE1120501B - Circuit arrangement for the writing and retrieval of information in ferrite core memories, preferably arranged like a matrix

Info

Publication number: DE1120501B
Application number: DEST16124A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Friedrich Ulrich
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1960-02-17
Filing date: 1960-02-17
Publication date: 1961-12-28

Description

Schaltungsanordnung für das Einschreiben und Abfragen von Informationen in vorzugsweise matrizenartig angeordneten Ferritkernspeichern In Femmeldeanlagen und in datenverarbeitenden Einrichtungen werden vielfach Ferritkernspeichereingesetzt. Sie dienen den verschiedensten Zwecken. Üblicherweise sind diese Ferritkernspeicher matrizenartig aufgebaut. Dabei sind die einzelnen Ferritkerne der Matrix auf Spalten- und Zeilendrähten aufgereiht. Zum Einschreiben von Informationen auf die Ferritkerne sind vielfach noch zusätzliche Markierdrähte vorhanden. Der Markierdraht ist ebenfalls durch den Kein hindurchgeführt. Ein in dem Markierdraht auftretender Stromimpuls stellt in dem betreffenden Ferritkern einen bestimmten magnetischen Zustand ein. Nach Ende des Stromimpulses verbleibt der Kern infolge der Remanenz in dem eingenommenen Zustand. Die Abfrage der eingespeicherten Inforination erfolgt in der Weise, daß durch Koinzidenz von Abfrageimpulsen in den Spalten- und Zeilendfähten der magnetische Zustand des Kernes umgekehrt wird. Dabei gibt lediglich ein Ferritkern, in den eine Information eingespeichert ist, ein Ausgangssignal auf einen ebenfalls durch den Ferritkein durchgeführten Lesedraht ab. Bei dieser Abtastung wird die bisherige eingespeicherte Information in dem Ferritkern gelöscht. Der Ferritkern bleibt in diesem magnetischen Zustand, bis wieder ein neuer Stromimpuls eine Information ihm zuführt und dadurch den magnetischen Zustand des Kernes wieder verändert.Circuit arrangement for the writing and retrieval of information in ferrite core storage, preferably arranged like a matrix. In telecommunication systems and in data processing facilities, ferrite core memories are often used. They serve a wide variety of purposes. Usually these are ferrite core memories structured like a matrix. The individual ferrite cores of the matrix are on column and row wires lined up. For writing information on the ferrite cores there are often additional marking wires available. The marker wire is also passed through the no. A current pulse occurring in the marker wire sets a certain magnetic state in the relevant ferrite core. After the end of the current pulse, the core remains in the one it has taken due to the remanence State. The query of the stored information takes place in such a way that due to the coincidence of interrogation pulses in the column and row ends of the magnetic State of the nucleus is reversed. There is only one ferrite core into one Information is stored, an output signal to a likewise by the Ferrite no read wire taken. In this scan, the previous one information stored in the ferrite core is deleted. The ferrite core stays in this magnetic state until a new current pulse gives him information supplies and thereby changes the magnetic state of the core again.

Bei derartigen Ferritkernspeichern können Schwierigkeiten dadurch auftreten, daß nach Ende des Stromimpulses eine vollständige oder teilweise Löschung der eingespeicherten Informationen erfolgen kann.In the case of such ferrite core stores, difficulties can arise as a result occur that after the end of the current pulse a complete or partial extinction the stored information can take place.

Diese Rückstellung des magnetischen Zustandes eines Ferritkernes wird durch Rückschwinger oder auch durch einen aus hochfrequenten Schwingungen bestehenden Störiiebel hervorgerufen. Beispielsweise kann dies durch die beim öffnen eines Kontaktes auftretenden Lichtbogenschwingungen der Fall sein.This resetting of the magnetic state of a ferrite core is by back vibrations or by one consisting of high-frequency vibrations Störiiebel caused. For example, this can be done by opening a contact occurring arc vibrations be the case.

Es ist an sich bekannt, derartige Störungen dadurch zu beseitigen, daß eine Diode in die betreffende Leitung eingefügt wird. In diesem Fall müßte eine Diode in die Markierschleife des Ferritkernes eingefügt werden. Dies ist aber sehr aufwendig, vor allen Dingen deshalb, weil die billigeren Spitzendioden nicht die in diesen Schaltkreisen meist erforderliche Robustheit aufweisen und weil die teuren Flächendioden infolge ihrer hohen Kapazität ebenfalls nicht in jedem Fall eine sichere Wirkung garantieren.It is known per se to eliminate such malfunctions by that a diode is inserted into the line in question. In this case a Diode can be inserted into the marking loop of the ferrite core. But this is very much expensive, especially because the cheaper tip diodes are not usually have the required robustness in these circuits and because the expensive Flat diodes, due to their high capacitance, are also not always safe Guarantee effect.

Es ist auch bekannt, bei Ferritkernspeichern jedem Speicherpunkt zwei Ferritkerne zuzuordnen, wovon einer eine nichtlineare und der andere eine lineare Charakteristik aufweist. Die Abfragewicklungen beider Kerne sind gegensinnig in Reihe geschaltet, so daß die bei der Abtastung eines nicht markierten Speicherpunktes auftretenden Ausgangssignale beider Keine sich gegenseitig aufheben.It is also known to have two storage points for each storage point in ferrite core storage devices Allocate ferrite cores, one of which is a non-linear and the other a linear one Has characteristic. The query windings of both cores are in opposite directions Connected in series so that when scanning an unmarked memory point occurring output signals of both none cancel each other out.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Speicheranordnung zu schaffen, bei der durch einen Markierimpuls beliebiger Polarität eine Information gespeichert wird und stets ein Abtastergebnis erhalten wird, unabhän-gig davon, mit welcher Polarität der Speicherpunkt markiert wurde. Die Anordnung nach der Erfindung erreicht dies dadurch, daß jedem Speicherpunkt des Ferritkernspeichers zwei gleichartige Ferritkerne zugeordnet sind, von denen je nach der Polarität des Markierimpulses der eine oder der andere Kern ummagnetisiert wird, und daß bei der Abfrage eines derartig markierten Speicherpunktes über die in beiden Kernen gleichsinnig geführten Spalten- und Zeilendrähte stets ein Abfrageimpuls in der gemeinsamen Leseschleife entsteht, der von dem einen markierten Kern erzeugt wird. Wird ein Speicherpunkt einer derartigen Ferritkernmatrix mit einem Markierimpuls beaufschlagt, so wie er in Fig. 1 gezeigt wird, dann kann durch den Rückschwingvorgang die Information nicht gelöscht werden, und es wird stets ein Abfrageimpuls erhalten, unabhängig davon, mit welcher Polarität die Keine des Speicherpunktes zuletzt magnetisiert wurden. Die Anordnung läßt sich dadurch noch verbessern, wenn über einen zusätzlichen, durch beide Keine geführten Draht für beide Kerne eine im gleichen Sinne wirkende Vorerregung gegeben wird, die vorzugsweise dem Halbstrom in Markierrichtung entspricht.The object of the invention is to provide a memory arrangement in which any by a strobe pulse polarity information is stored, and a scanning result is always obtained, regardless of which was labeled with which polarity of the storage point. The arrangement according to the invention achieves this in that two ferrite cores of the same type are assigned to each memory point of the ferrite core memory, one or the other of which is magnetized depending on the polarity of the marking pulse, and that when a memory point marked in this way is queried via the in both Cores of column and row wires routed in the same direction always generate an interrogation pulse in the common reading loop, which is generated by the one marked core. If a memory point of such a ferrite core matrix is applied with a marking pulse, as shown in Fig. 1 , then the information cannot be deleted by the swing-back process, and an interrogation pulse is always obtained, regardless of the polarity of the none of the memory point were last magnetized. The arrangement can be further improved if an additional wire passed through both cores provides a pre-excitation acting in the same sense for both cores, which preferably corresponds to the half-current in the marking direction.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Zeichnungen erläutert.An embodiment of the invention is based on the drawings explained.

Fig. 1 zeigt den Verlauf eines zugeführten Stromimpulses mit nachfolgenden Schwingungen; Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Ferritkemmatrix, und Fig. 3 veranschaulicht die Vorgänge in den Ferritkemen. 1 shows the course of a supplied current pulse with subsequent oscillations; FIG. 2 shows a section from a ferrite core matrix, and FIG. 3 illustrates the processes in the ferrite core.

Es sei zunächst an Hand der Fig. 1 der zeitliche Verlauf eines einem Ferritkern zugeführten Stromimpulses betrachtet. Der Einschreibe- oder Markierimpuls ist mit M bezeichnet. Er weist Rechteckform auf. Nach seinem Ende treten Schwingungen auf, deren Amplitude etwa in der Größenordnung der Amplitude des Marklerimpulses selbst oder noch größer liegt. Durch die nach Impulsende einsetzende Halbwelle mit entgegengesetzter RichtLin- von der Amplitude R wird der Ferritkern vollständig ummagnetisiert. Dadurch wird die ursprünglich eingespeicherte Information gelöscht. Die nachfolgende Halbwelle z#rderer Polarität vermag unter Umständen den urspriiaglichen magnetischen Zustand des Kernes wiederherzustellen. Es ist jedoch infolge der Amplitudenabnahme möglich, daß spätere Schwingungen eine Ummagnetisierung des Kernes nicht mehr durchzuführen vermögen. Dadurch wird die ursprünglich eingespeicherte Information verloren.Let us first consider the time course of a current pulse fed to a ferrite core with reference to FIG. 1. The writing or marking pulse is denoted by M. It has a rectangular shape. After its end, vibrations occur, the amplitude of which is roughly in the order of magnitude of the amplitude of the Markler impulse itself or even greater. The ferrite core is completely re-magnetized by the half-wave that begins after the end of the pulse and has an opposite direction from the amplitude R. This will delete the information originally stored. The subsequent half-wave of a different polarity can, under certain circumstances, restore the original magnetic state of the core. However, as a result of the decrease in amplitude, it is possible that subsequent oscillations will no longer be able to reverse the magnetization of the core. As a result, the information originally stored is lost.

Die Fig. 2 stellt einen Ausschnitt aus einem Serienspeicher dar, dessen abzutastende Anschlußpunkte jeweils mit zwei Ferritkemen ausgerüstet sind. Die beiden Ferritkeme K 1 und K 2 sind in gleicher Weise in die Spalten- bzw. Zeilendrähte x und y eingeschleift. Durch die Pfeilrichtung ist die Richtung der Abfrageströme in den Drähten x und angedeutet. Ferner y g gehört zu jedem abzutastenden Anschlußpunkt eine Markierschleife, über die eine Information auf die Keine eingespeichert wird. Die MarkierschleifeS ist der übersichtlichkeit halber nur bei den KernenK1 und K2 eingezeichnet. Durch Schließen des Kontaktes k wird auf diese Markierschleife ein Stromimpuls gegeben. Wie ersichtlich ist, führt die Markierschleife S durch die beiden Kerne K 1 und K 2 in unterschiedlicher Richtung. Infolgedessen wirkt ein die Markierschleife durchfließender Stromimpuls auf die beiden Kerne im entgegengesetzten Sinne. Der magnetische Zustand der KerneK1 und K2 wird also durch einen Markierstromimpuls in komplementärem Sinne geändert. Ferner ist noch der LesedrahtL in an sich bekannter Weise durch die Ferritkerne der Matrix geführt. Dieser Draht ist in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet.Fig. 2 shows a section from a series memory, the connection points to be scanned are each equipped with two ferrite cores. The two ferrite cores K 1 and K 2 are looped into the column or row wires x and y in the same way. The direction of the interrogation currents in the wires x and is indicated by the direction of the arrow. Furthermore, y g belongs to each connection point to be scanned a marking loop via which information on the none is stored. For the sake of clarity, the marking loop S is only shown for cores K1 and K2. By closing the contact k , a current pulse is applied to this marking loop. As can be seen, the marking loop S leads through the two cores K 1 and K 2 in different directions. As a result, a current pulse flowing through the marking loop acts on the two cores in opposite directions. The magnetic state of the cores K1 and K2 is thus changed in a complementary sense by a marking current pulse. Furthermore, the reading wire L is passed through the ferrite cores of the matrix in a manner known per se. This wire is shown in dashed lines in FIG.

Es sei angenommen, daß der in Fig. 1 dargestellte Stromimpuls M den Kein Kl in den magnetischen Zustand » 1 « versetzt hat. Wird nun nach Ende des Impulses die erste Halbwelle R der nachfolgenden Schwingung auf den Kern gegeben, so wird der ma-C gnetische Zustand des Kernes K 1 vom Zustand » 1 « in den Zustand »0« umgekehrt. Die eingespeicherte Information wird dabei, wie oben erwähnt, zerstört. Gleichzeitig wird aber der vorher in dem Zustand » 0 « befindliche Kern K2 ebenfalls ummagnetisiert und nimmt jetzt den Zustand » 1 « ein. Bei genau gleichen Kernen K 1 und K 2 müßte theoretisch bei jeder Änder-ung nach einem Impuls die Zunahme, der Induktion des einen Kernes gleich der Abnahme der Induktion des anderen Kernes sein. Das heißt aber, daß das auf dem LesedrahtL auftretende Ausgangssignal bei der gleichzeitigen Abfrage der KerneK1 und K2 durch Koinzidenz zweier Halbströme in den Drähten x und y völlig unabhängig von jeder beliebigen, einem Stromimpuls nachfolgenden Schwingung ist und eine Amplitude aufweist, die der doppelten Induktion eines Kernes entspricht, da die Keine ja komplementäre Informationen beinhalten.It is assumed that the current pulse M shown in FIG. 1 has put the no Kl into the magnetic state "1" . If, after the end of the impulse, the first half-wave R of the subsequent oscillation is applied to the core, the magnetic state of the core K 1 is reversed from the state "1" to the state "0". As mentioned above, the stored information is destroyed. At the same time, however, the core K2, which was previously in the “0” state, is also remagnetized and now assumes the “1” state. If the nuclei K 1 and K 2 are exactly the same, the theoretical increase in the induction of one nucleus should be equal to the decrease in the induction of the other nucleus for every change after an impulse. This means, however, that the output signal occurring on the reading wire L when the cores K1 and K2 are interrogated at the same time due to the coincidence of two half-currents in the wires x and y is completely independent of any oscillation following a current pulse and has an amplitude that is twice the induction of one Kernes, because the none contain complementary information.

Es hat sich jedoch ergeben, daß auch die üblichen Kerne, die in der Praxis nie wirklich gleich sein können, eine ausreichende Änderung der Induktion hervorrufen. Es erfolgt dadurch auch eine ausreichende Änderung der Induktion des anderen Kernes, so daß immer noch ein ausreichendes Lesesignal erzeugt wird.However, it has been found that the usual cores used in the Practice can never really be the same, a sufficient change in induction cause. This also results in a sufficient change in the induction of the another core, so that a sufficient read signal is still generated.

Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung erhalten die beiden Kerne eines Anschlußpunktes über einen zusätzlichen durch sie hindurchgeführten Draht noch eine jeweils im gleichen Sinne wirkende magnetische Vorerregung. Hierzu dient die in Fig. 2 eingezeichnete Schleife J. Vorzugsweise entspricht der Wert des Vorerregungsstrornes dem Wert eines Halbstromes in Schreibrichtung. Die Wirkungsweise der Anordnung sei nachstehend an Hand der Fig. 3 beschrieben: In Fig. 3 ist jeweils der magnetische Zustand der Kerne K 1 und K 2 auf der Hysteresisschleife, eingetragen. Fig. 3 a zeigt den Zustand für die beiden Keine am Ende des Markierimpulses M. Dieser Zustand entspricht dem Punkt EI in Fig. 1. Der Kein K 1 ist hier im Zustand » 1 «, und der Kern K 2 befindet sich im Zustand » 0 «. Infolge der Vormagnetisierung durch den Halbstrom ist der augenblickliche Zustand der Kerne nicht durch den Remanenzpunkt selbst, sondem durch den Schnittpunkt der gestrichelten Linie mit der Hysteresisschleife gegeben. Gelangt nun die erste Halbwelle R gemäß Fig. 1 auf die Kerne, so wird die gestrichelte Linie von Kein K 1 nach links und die Linie von KemK2 nach rechts jeweils um den Feldbetrag der momentanen Amplitude von R verschoben. Diese entgegengesetzt gerichtete Verschiebun- der gestricheltenLinien rührtvonderobenerwähnten entgegengesetzt gerichteten Einschleifung der MarkierschleifeS in den Kernen her.According to a further embodiment of the invention, the two cores of a connection point also receive a magnetic pre-excitation, each acting in the same sense, via an additional wire passed through them. The loop J shown in FIG. 2 is used for this purpose. The value of the pre-excitation current preferably corresponds to the value of a half current in the writing direction. The mode of operation of the arrangement is described below with reference to FIG. 3 : In FIG. 3 , the magnetic state of each of the cores K 1 and K 2 on the hysteresis loop is entered. Fig. 3a shows the state for the two not the end of the tagging M. This state corresponds to the point EI in Figure 1. The K No one here is in the state "1"., And the core K 2 is in the state " 0 «. As a result of the premagnetization by the half-current, the instantaneous state of the nuclei is not given by the remanence point itself, but rather by the intersection of the dashed line with the hysteresis loop. If the first half-wave R according to FIG. 1 now reaches the nuclei, the dashed line from No K 1 is shifted to the left and the line from KemK2 to the right by the field amount of the current amplitude of R in each case. This oppositely directed displacement of the dashed lines is due to the aforementioned oppositely directed grinding of the marking loop S in the cores.

Bevor der KernK1 seinen Zustand ändert, ist der Kern K 2 vom Zustand » 0 « in den Zustand » 1 « gekippt. Es erfolg also eine überlappung der Information auch bei stark-er Verschiedenheit der Keine. Bei einem weiteren Ansteigen der Amplitude der HalbschwingungR kippt auch der Kern Kl von dem ma-g gnetischen Zustand » 1 « in den Zustand » 10 « . In diesein Zustand verbleiben dann die Keine über die weitere Dauer der Halbwelle. Wenn die Schwingung in Fig. 1 den PunktE2 erreicht hat, so entspricht der magnetische Zustand der Keine der Darstellung in Fig. 3b. Die folgende Halbwelle, die wiederum in Richtung des Stron-Ümpulses M verläuft, verschiebt nun die gestrichelte Linie in Fig. 3b wiederum im entgegengesetzten Sinne. Die Linie bei Kern K 1 wird nach rechts, die Linie bei KernK2 nach links verschoben. Bevor der KernK2 seinen Zustand ändern kann und die gespeicherte Information abgibt, ist der KemK1 wieder vom Zustand »0« in den Zustand »l« gekippt. Es erfolgt also auch bei diesem Wechsel der Amplitude einer Nachschwingung unabhängig von deren Eigenschaften eine überlappung der Information. Ein Verlust der Information ist daher aus-,geschlossen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß nicht nur durch die überlappung ein Informationsverlust verhindert wird, sondern daß auch auf der Markierschleife S eventuell auftretende Störimpulse praktisch ohne Einfluß auf die Leseschleife L bleiben.Before the core K1 changes its state, the core K 2 has switched from the state “0” to the state “1” . So there is an overlap of the information even if there is a strong difference in none. In a further increase in the amplitude of the HalbschwingungR also the core Kl tilts by mass of the g-magnetic state "1" to the state "10". In this one state, none then remain for the further duration of the half-wave. When the oscillation in Fig. 1 has reached point E2, the magnetic state of the none corresponds to the representation in Fig. 3b. The following half-wave, which again runs in the direction of the Stron pulse M, now shifts the dashed line in FIG. 3b again in the opposite sense. The line at core K 1 is shifted to the right, the line at core K2 to the left. Before the KernK2 can change its state and deliver the stored information, the KemK1 has flipped from the state “0” to the state “1” again . With this change in the amplitude of a post-oscillation, too, there is an overlap of the information, regardless of its properties. A loss of information is therefore excluded. A further advantage of the invention is that not only is a loss of information prevented by the overlap, but that interference pulses which may occur on the marking loop S also have practically no influence on the reading loop L.

In bekannten Anordnungen werden die Leseverstärker nur in verhältnismäßig kurzen Intervallen um den Abtastimpuls herum aktiv gemacht, doch sind aus steuerungstechnischenGründen diese Zeitennoch wesentlich länger als die Dauer eines Abtastirnpulses selbst. Das Einstellen eines Kernes in den Zustand » 1 « führt mit geringer Wahrscheinlichkeit beim Zusammentreffen mit der Vorderflanke des Abtastimpulses, d. h. bei einem Übergang vom Zustand » 1 « in den Zustand » 0 «, zu Infortnationsverlust. Ein durch überschwinger erzeugter Übergang vom Zustand » 1 « nach Zustand » 0 « nach einer Markierung bei einer üblichen Anordnung wirkt aber während der gesamten öffnungszeit des Leseverstärkers und führt mit wesentlich größerer Wahrscheinlichkeit zu einer falschen Wertung. Bei der beschriebenen Anordnung erfolgt aber eine Kompensation auch dieses Störimpulses, da immer ein Übergang vom Zustand » 0 « nach Zustand » 1 « gekoppelt ist. Daraus ergibt sich, daß für die Anordnung nach der Erfindung eine Steuerung des Leseverstärkers entfallen kann. Eine Fehlwertung ist hierbei praktisch ausgeschlossen.In known arrangements, the sense amplifiers are only made active at relatively short intervals around the sampling pulse, but for control reasons these times are still significantly longer than the duration of a sampling pulse itself. Setting a core to the "1" state has a low probability of entailing the meeting the leading edge of the sampling pulse, d. H. in the event of a transition from state »1« to state »0«, leading to loss of information. A transition from state “1” to state “0” after a marking in a conventional arrangement, which is caused by overshoots, is effective during the entire opening time of the sense amplifier and is much more likely to result in an incorrect evaluation. In the arrangement described, however, this interference pulse is also compensated, since a transition from state “0” to state “1” is always coupled. It follows from this that a control of the sense amplifier can be dispensed with for the arrangement according to the invention. An incorrect evaluation is practically impossible.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie sich ohne Schwierigkeit mit anderen Anordnungen, bei denen doppelte Ferritkerne verwendet werden, z. B. bei Anordnungen zur Vermeidung von Doppelzählungen durch Kontaktprellungen usw., verwenden läßt. Dadurch, daß Halbleiterelemente vermieden sind, kann die beschriebene Anordnung auch unter härtesten elektrischen Beanspruchungen nicht zerstört werden. Die Erfindung ist dabei nicht an Anlagen mit Serienspeichern gebunden, viehnehr können sämtliche Speichertypen verwendet werden. Ferner ist die Erfindung nicht auf Ferritspeicher beschränkt, sondern läßt sich analog auch auf ferroelektrische Speicheranordnungen übertragen.Another advantage of the invention is that they can be used without Difficulty with other arrangements that use double ferrite cores be e.g. B. in arrangements to avoid double counting due to contact bruises etc., can be used. Because semiconductor elements are avoided, the described Arrangement cannot be destroyed even under the toughest electrical loads. The invention is not tied to systems with serial memories, much more all types of storage can be used. Furthermore, the invention is not limited to ferrite storage, but can also be applied analogously to ferroelectric Transfer memory arrays.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement for the writing and retrieval of information in ferrite core memories preferably arranged like a matrix, characterized in that two ferrite cores (K 1 and K 2) of the same type are assigned to each memory point of the ferrite core memory, of which one or the other depending on the polarity of the marking pulse the other none is magnetized, and that when a memory point marked in this way is queried via the column and row wires in the same direction in both cores, an interrogation pulse always arises in the common reading loop, which is generated by the one marked core.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the two cores each receive a magnetic pre-excitation acting in the same sense via an additional wire guided through both ferrite cores of a connection point. 3. Circuit arrangement according to spoke 1 and 2, characterized in that the pre-excitation corresponds to a half current in the writing direction. 4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by the use of ferroelectric-r memory elements. References considered: U.S. Patent No. 2,734,182; "RC, A-Review", June 1952, pp. 186/187.