DE1224784B - Aus Speicherringen zusammengebautes Schieberegister - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES -007W^ PATENTAMT IntCL:

GlIc

AUSLEGESCHRIFT

H03k
Deutsche Kl.: 21 al - 37/64

Nummer: 1224784

Aktenzeichen: N 23945IX c/21 al

Anmeldetag: 29. Oktober 1963

Auslegetag: 15. September 1966

Die Erfindung betrifft ein aus vorzugsweise ringförmigen Kernen eines Materials mit rechteckiger Hystereseschleife zusammengebautes Schieberegister, bei dem durch jedes Paar aufeinanderfolgender Kerne ein mit einer ersten Stromimpulsquelle verbundener erster Draht derart gefädelt ist, daß durch das Auslösen dieser Stromquelle in dem ersten dieser beiden Kerne eine in die Stellung Null treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird deren Größe ausreicht, um diesen Kern von der Stellung L in die Stellung 0 überzuführen, während in dem zweiten dieser beiden Kerne eine in Stellung L treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird, die annähernd die Hälfte der Größe der magnetomotorischen Kraft hat, welche diesen Kern gerade von der Stellung 0 in die Stellung L überführen kann, wobei durch die beiden Kerne noch ein mit einer zweiten Stromimpulsquelle verbundener zweiter Draht gefädelt ist.

Die Erfindung bezweckt, bekannte Schieberegister noch weiter zu vereinfachen.

Schieberegister sind wichtige Einzelteile elektronischer Rechenmaschinen, und es gilt, insbesondere bei Tischrechenmaschinen, diese Schieberegister möglichst einfach auszubilden, was in diesem Fall gegebenenfalls auf Kosten der Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, da bei Tischrechenmaschinen die Geschwindigkeit eine bedeutend geringere Rolle spielt als bei den größeren, sogenannten »General purpose«-Rechenmaschinen. Es ist bereits bekannt, daß ein Schieberegister des Wang-line-Typs (s. Journal of Appl. Physics, Bd. 21 [1950, S. 49 bis 54: »A static magnetic Storage and Delay-line«, von A. Wang und Way Dong Woo]) auf etwa die Hälfte der Länge herabgesetzt werden kann, wenn das in diesem Register gespeicherte Signal nicht für alle Bits auf einmal um einen Schritt, sondern Bit nach Bit verschoben wird. Jeweils wenn das in einem Speicherring gespeicherte Signal auf einen darauffolgenden Speicherring übertragen wird, wird ein Speicherring freigegeben, wodurch darauf das in dem vorhergehenden Speicherring gespeicherte Signal auf diesen freien Speicherring übertragen werden kann. Die Erfindung entwickelt diesen Gedanken noch weiter, so daß eine weitere Vereinfachung des Schieberegisters ermöglicht wird.

Gemäß der Erfindung wird die zweite Stromimpulsquelle durch den Impuls ausgelöst, der in den zweiten Draht induziert wird, wenn der erste Kern von der Stellung L in die Stellung 0 übergeht und dann einen Stromimpuls einer solchen Stärke liefert, das infolgedessen in beiden Kernen eine in die Stellung L treibende magnetomotorische Kraft erzeugt Aus Speicherringen zusammengebautes
Schieberegister

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. H. Scholz, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Johannes Hermanus Maria Schölten,

Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 2. November 1962 (285 016)

wird, die etwa die Hälfte der magnetomotorischen Kraft beträgt, welche diese Kerne gerade von der Stellung 0 in die Stellung L überführen kann, während weiter die durch das Auslösen der ersten Stromimpulsquelle in dem ersten Kern erzeugte, in die Stellung 0 treibende magnetomotorische Kraft so groß ist, daß dieser Kern auch noch in die Stellung 0 übergeht, wenn gleichzeitig eine durch das Auslösen der zweiten Impulsquelle erzeugte, in die Stellung L treibende magnetomotorische Kraft vorhanden ist.

Anstatt die durch das Auslösen der ersten Stromimpulsquelle im ersten Kern erzeugte, in die Stellung 0 treibende magnetomotorische Kraft so groß zu machen, daß dieser Kern auch noch in die Stellung 0 übergeht, wenn gleichzeitig eine durch das Auslösen der zweiten Impulsquelle erzeugte, in die Stellung L treibende magnetomotorische Kraft vorhanden ist, kann man auch die Dauer der von der ersten Stromimpulsquelle gelieferten Impulse gegenüber der Dauer der von der zweiten Stromimpulsquelle gelieferten Impulse so lang machen, daß ein von der ersten Stromimpulsquelle gelieferter Impuls den infolgedessen auftretenden Impuls der zweiten Stromimpulsquelle dermaßen überlappt, daß der erste der beiden Kerne vollständig von der Stellung L in die Stellung 0 übergehen kann.

Ein Beispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

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F i g. 1 zeigt das Prinzip der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine vierfaches Schieberegister nach der Erfindung.

In F i g. 1 bezeichnen R₁ und R₂ zwei aufeinanderfolgende Speicherringe eines Schieberegisters; 1 bezeichnet eine erste Stromimpulsquelle, die beim Auslösen einen Stromimpuls der Stärke: Va-i-dem damit verbundenen Draht 2 zuführt, und 3 bezeichnet eine zweite Strornimpulsquelle des Typs eines Einimpulsgenerators (»blocking., oscillator«), der beim Auslösen einen Stromimpuls der Stärke V21 dem damit verbundenen Draht 4 zuführt. Dabei bezeichnet i die Stärke der Stromimpulse, bei welcher die Ringe gerade übergeführt, „werden können, während, ein Stromimpuls mit der Stärke Vb i zu diesem Zweck bestimmt nicht ausreicht.

Der Einimpulsgenerator 3 besteht aus einem Transistor 6 und einem Transformator. Der Emitter des Transistors 6 ist mit einem Ende eines Drahtes 4 verbunden, dessen anderes. Ende geerdet .ist. Der-Kollektor des Transistors 6 ist über eine Wicklung 8 des Transformators mit einer negativen Spannungsquelle B — verbunden. Die Basis des Transistors 6 ist über eine zweite Wicklung 9 des Transformators geerdet oder gegebenenfalls mit einer schwachen positiven Spannungsquelle verbunden. Die Wickelrichtungen der beiden Wicklungen des Transformators sind derart, daß, wenn der Transistor einen Stromimpuls durchläßt, z. B-.-wenn sein Emitter einen positiven Impuls empfängt, die infolgedessen in die zweite Wicklung induzierte Spannung die Basis negativ macht. Aus der Figur ergibt es sich weiter, daß der Draht 2 dreimal durch den Ring R₁ und einmal durch den Ringi?₂ gefädelt ist. Der Draht 4 ist durch jeden der beiden Ringe ,R₁ und R₂ einmal gefädelt.

Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt. Es wird angenommen, daß der Ring A₁ die Stellung L einnimmt und der Ring 2 die Stellung 0. Als Stellung L wird der Magnetisierungszustand angenommen, in den die Ringe R₁ und R₂ durch einen dem Emitter des Transistors 6 zugeführten Stromimpuls im Draht. 4 getrieben werden. Wenn die Stromimpulsquelle 1 ausgelöst wird, empfängt der Ring R₁ einen in die Stellung 0 treibenden Stromimpuls mit der Stärke ^sfei, und der Ring R₂ empfängt einen in die Stellung L treibenden Stromimpuls mit der Stärke Vs i. Der Ring 1 fängt somit an, sich umzustellen, aber der Ringi?₂ bleibt in der Stellung 0. Durch die Umstellung des Ringes R₁ wird eine Spannung in den Draht 4 induziert, welche den Emitter des Transistors 6 positiv macht, so daß dieser Transistor leitend wird. Der infolgedessen durch die Wicklung 8 des Transformators fließende Strom hat zur Folge, daß in die Wicklung 9 dieses Transformators eine Spannung induziert wird, welche die Basis des Transistors 6 negativ macht, so daß der Transistor leitend bleibt, wenigstens bis zu dem Zeitpunkt, in dem der Kern des Transformators den Sättigungspunkt erreicht. Das Ganze ist derart bemessen, daß der Stromimpuls durch den Draht 4 die Stärke von Va i hat. Dies hat zur Folge, daß der RnIgA₁ von diesem Zeitpunkt an einen in die 'Stellung 0 treibenden Stromimpuls mit der Stärke yzi—Vzi — i empfängt und somit in die Stellung 0 nach wie vor übergeht, solange er diese Stelung noch nicht erreicht hat, und daß der Ring R₂ eine in die Stellung L treibenden Stromimpuls mit der Stärke V2 i+Va i = i empfängt und somit von der Stellung 0 in die Stellung 'L'übergeht Sobald der-Kern" des Transformators gesättigt wird, nimmt die negative Spannung der Basis des Transistors 6 ab, bis letzterer endgültig nichtleitend wird. Der Kern des Transformators wird darauf entmagnetisiert, wodurch die Basis des Transistors 6 positiv wird, so daß dieser während einiger Zeit nichtleitend bleibt, sogar wenn durch den Übergang des Ringes .R₁ noch eine schwache positive Spannung dem Emitter zugeführt wird.

Angenommen, daß beide Ringe R₁ und R₂ in der Stellung 0 sind, so hat das Auslösen der Strornimpulsquelle 1 nicht den Übergang des Ringes R₁ zur Folge, so daß kein Impuls in den Draht 4 induziert wird und

. . der . Transistor nichtleitend bleibt und - auch der Ring R₂ nicht übergeht. Beide Ringe bleiben somit in der Stellung 0.

In beiden Fällen kann somit gesagt werden; daß der Ring R₂ das anfangs in dem Ring R₁ gespeicherte Signal übernommen hat und daß der RiQgA₁ leer zurückbleibt, d. h. ohne eingespeichertes Signal. Letzteres ist eine Folge davon, daß dieser Ring nach Beendigung des Impulses stets im Zustand 0 ist, unabhängig von dem Anfangszustand.

Wenn der Draht 2 nicht, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist, dreimal, sondern zweimal durch den Ring R₁ gefädelt wäre, würde dieser Ring nach dem Leitendwerden des Transistors 6 nicht einen in die Stellung 0 treibenden Stromimpuls mit der Stärke i, sondern einen in die Stellung 0 treibenden Stromimpuls mit der Stärke V2 i empfangen. Es besteht dabei die Gefahr, daß der Ring .R₁ nicht vollständig in die Stellung L geführt wird, sondern halbwegs stehenbleibt. Nach F i g. 1 ist diese Gefahr dadurch beseitigt, daß der Draht 2 dreimal durch den Ring R₁ gefädelt wird. Ein anderes Mittel zum Beheben dieser Gefahr besteht darin, daß die Dauer des von der Stromimpulsquelle 1 gelieferten Impulses dermaßen langer gemacht wird, als die Dauer des von dem Einimpulsgenerator 3 gelieferten Impulses, daß der Ring R₁ mit Sicherheit den Zustand 0 erreicht. Nachdem der Kern des Transformators den Sättigungspunkt erreicht hat und der Transistor 6 nichtleitend geworden ist, fängt der Kern des Transformators an, sich zu entmagnetisieren, wodurch die Basis des Transistors positiv wird und der Transistor somit nichtleitend bleibt, bis der Kern sich vollständig entmagnetisiert hat. In der Zwischenzeit wird der Ring R₁ im allgemeinen den Zustand bereits erreicht haben. Wäre dies nicht der Fall, so würde sich das vorerwähnte Spiel wiederholen, mit der einzigen Folge, daß man die Dauer des von der Strornimpulsquelle 1 gelieferten Impulses noch weiter verlängern muß.

Man kann in an sich bekannter Weise die Anordnung für die Größe der von der Stromimpulsquelle 1 und dem Einimpulsgenerator 3 zu liefernden Stromimpulse weniger kritisch machen, indem ein in den Zustand 0 treibender Vorstrom mit einer Stärke von etwa V2 i verwendet wird.

F i g. 2 zeigt ein vierfaches Schieberegister, in dem das in F i g. 1 veranschaulichte Prinzip benutzt ist. Dieses Register hat sechs Kolonnen I, II, ΠΙ, IV, V, VI von je vier Ringen. Das Schieberegister ist in sich geschlossen, so daß es sechs Drähte 2 gibt, die in Fig. 2 durch I₁,1₂, 2₃, 2₄, 2₅ und 2₆ bezeichnet sind. Einfachheitshalber sind in der Zeichnung diese Drähte alle nur einmal durch die betreffenden Ringe gefädelt, aber tatsächlich ist jeder Draht I₁ selbstver-

ständlich zwei- oder dreimal (oder gegebenenfalls mehrere Male) durch eine erste Gruppe von vier Ringen und einmal durch eine zweite Gruppe von vier Ringen gefädelt. Weiter gibt es in diesem Fall vier Drähte 4, die in der Figur durch 4_V 4₂,4₃ und 4₄ bezeichnet sind, und vier Einimpulsgeneratoren S₁, 3₂, 3₃ und 3₄. Die Stromimpulsquelle 1 der Fig. 1 entspricht in F i g. 2 einer Zählschaltung T mit sechs Ausgängen 11, 12, 13, 14, 15, 16. Jeder dieser Ausgänge ist mit einem Draht 2 verbunden.

Es wird angenommen, daß alle Ringe der Kolonne 6 in dem Zustand 0 sind und daß in den Ringen der weiteren Kolonnen beliebige Signale gespeichert sind.. Liefert die Zählschaltung T an den Ausgängen 12, 13, 14, 15, 16 nacheinander einen Stromimpuls mit der Stärke Va i, so werden zunächst die in der Kolonne V gespeicherten Signale auf die Kolonne VI übertragen, worauf die in der Kolonne IV gespeicherten Signale auf die am Ende des vorhergehenden Zyklus geleerte Kolonne V, die in der Kolonne III gespeicherten Signale auf die am Ende des vorhergehenden Zyklus geleerte Kolonne IV übertragen werden usw., bis schließlich die in der Kolonne I gespeicherten Signale auf die am Ende des vorhergehenden Zyklus geleerte Kolonne II übertragen werden. Alle in dem vierfachen Schieberegister gespeicherten Signale sind somit über eine Kolonne nach rechts verschoben. Läßt man darauf die Zählschaltung T an ihren Ausgängen 11, 12, 13, 14, 15 einen Stromimpuls mit der Stärke V2 i liefern, so werden die in der Kolonne VI gespeicherten Signale auf die Kolonne I übertragen; die in der Kolonne V gespeicherten Signale auf die Kolonne VI usw., bis schließlich die in der Kolonne II gespeicherten Signale auf die Kolonne III übertragen werden. Die im Schieberegister gespeicherten Signale vollführen somit in zyklischer Reihenfolge einen Umlauf.

Claims (2)

Patentansprüche: 40

1. Aus vorzugsweise ringförmigen Kernen eines Materials mit rechteckiger Hystereseschleife zusammengebautes Schieberegister, bei dem durch jedes Paar aufeinanderfolgender Kerne ein mit einer ersten Stromimpulsquelle verbundener erster Draht derart gefädelt ist, daß durch das Auslösen dieser Stromquelle in dem ersten dieser beiden Kerne eine in die Stellung 0 treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird, deren Größe ausreicht, um diesen Kern von der Stellung L in die Stellung 0 überzuführen, während in dem zweiten dieser beiden Kerne eine in die Stellung L treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird, die annähernd die Hälfte der Größe der magneto-, motorischen Kraft hat, welche diesen Kern gerade von der Stellung 0 in die Stellung L überführen kann, wobei durch die beiden Kerne noch ein mit einer zweiten Stromimpulsquelle verbundener zweiter Draht gefädelt ist, dadurchgekennzeichnet, daß die zweite Stromimpulsquelle durch den Impuls ausgelöst wird, der in den zweiten Draht induziert wird, wenn der erste Kern von der Stellung L in die Stellung 0 übergeht und dann einen Stromimpuls einer solchen Stärke liefert, daß infolgedessen in beiden Kernen eine in die Stellung L treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird, die etwa die Hälfte der magnetomotorischen Kraft beträgt, welche diese Kerne gerade von der Stellung 0 in die Stellung L überführen kann, während weiter die durch das Auslösen der ersten Stromimpulsquelle in dem ersten Kern erzeugte, in die Stellung 0 treibende magnetomotorische Kraft so groß ist, daß dieser Kern auch noch in die Stellung 0 übergeht, wenn gleichzeitig eine durch das Auslösen der zweiten Impulsquelle erzeugte, in die StellungL treibende magnetomotorische Kraft vorhanden ist.

2. Aus vorzugsweise ringförmigen Kernen eines Materials mit rechteckiger Hystereseschleife zusammengebautes Schieberegister, bei dem durch jedes Paar aufeinanderfolgender Kerne ein mit einer ersten Stromimpulsquelle verbundener erster Draht derart gefädelt ist, daß durch das Auslösen dieser Stromquelle in dem ersten dieser beiden Kerne eine in die Stellung 0 treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird, deren Größe ausreicht, um diesen Kern von der Stellung L in die Stellung 0 überzuführen, während in dem zweiten dieser beiden Kerne eine in die Stellung L treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird, die annähernd die Hälfte der Größe der magnetomotorischen Kraft hat, welche diesen Kern gerade von der Stellung 0 in die Stellung L überführen kann, wobei durch die beiden Kerne noch ein mit einer zweiten Stromimpulsquelle verbundener zweiter Draht gefädelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stromimpulsquelle durch den Impuls ausgelöst wird, der in den zweiten Draht induziert wird, wenn der erste Kern von der Stellung L in die Stellung 0 übergeht und dann einen Stromimpuls einer solchen Stärke liefert, daß infolgedessen in beiden Kernen eine in die Stellung L treibende magnetomotorische Kraft erzeugt wird, die etwa die Hälfte der magnetomotorischen Kraft beträgt, welche diese Kerne gerade von der Stellung 0 in die Stellung L überführen kann, wobei die Dauer der von der ersten Stromimpulsquelle gelieferten Impulse gegenüber der Dauer der von der zweiten Stromimpulsquelle gelieferten Impulse so lang ist, daß ein von der ersten Stromimpulsquelle gelieferter Impuls den infolgedessen auftretenden Impuls der zweiten Stromquelle dermaßen überlappt, daß der erste der beiden Kerne vollständig von der Stellung L in die Stellung 0 übergehen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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