DE1449362C - Festwert-Speichermatrix mit auswechselbarer Informationsmusterkarte - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Festwert-Speicher- Wirbelstromkarten-Festwertspeicher sind danach be-

matrix mit auswechselbarer Informationsmusterkarte kannt.

für Impulsbetrieb, insbesondere für digitale Rechen- Durch die Benutzung mehrerer flächiger Koppelanlagen, leiter pro Kreuzungsstelle, insbesondere aber durch

Bekannte Festwertspeicher in Matrixform bestehen 5 deren Anordnung nach einem bestimmten Muster für die genannte Anwendung aus einer Anordnung pro Binärinformation, bringt die Anordnung nach von elektrischen Leitern in Zeilen und Spalten, in der Erfindung gegenüber dem zuletzt erwähnten Stand welcher die Information durch Einbringung von der Technik ein günstigeres Verhältnis des Nutz-Kopplungselementen an ausgewählten Schnittpunk- signals zum Rauschsignal und einen ^v verbesserten ten von Zeilen und Spalten gespeichert werden io Kontrast zwischen den Lesesignalen für die beiden kann. ■ binären Informationen.

Anordnungen dieses Typs, bei denen Ferritkerne -Die Benutzung mehrerer flächiger Koppelleiter pro als Kopplungselemente vorgesehen sind, hat man be- Kreuzungsstelle und die Anordnung der Koppelleiter reits zur Bildung von Steuersignalen für eine Rechen- nach einem bestimmten Muster ist bereits vorgeanlage benutzt. Eine solche Magnetkern-Steuermatrix 15 schlagen worden (Patentanmeldung P 14 49 371.1). bietet ein besonders leistungsfähiges Mittel zur Steue- Nach diesem älteren Vorschlag erfolgt die Anordrung einer Rechenanlage. Die Aufgabe der Matrix nung der flächenhaft ausgebildeten Kopplungsleiter besteht bei dieser Anwendung in der Erzeugung von so, daß im Falle der ersten binären Information die Reihen von Steuerworten, wobei jedes Wort ein be- Mittelfläche der sich kreuzenden Leiterschleifen und stimmtes Muster von Binärziffern enthält. Mit jedem 30 die Außenflächen, die von den Leitern der Leiter-Muster ist eine besondere Gatterfunktion verknüpft. schleifen nicht umfaßt werden, mit je einem Kopp-Diese Wort-Folgen werden beim Bekannten durch lungsleiter versehen sind, und im Falle der zweiten Erregung ausgewählter Zeilen der Matrix nachein- binären Information so, daß die außerhalb der Mittelander gebildet, wobei diese Zeilen durch Ferritkerne fläche auf den Paralleldraht-Koordinäten-Achsen, mit verschiedenen Spalten-Leseleitungen selektiv ge- 35 deren Koordinatenursprung mit dem Zentrum der koppelt sind. Die Zahl der Spalten-Leseleitungen ist viereckigen Mittelfläche zusammenfällt, liegenden gleich der Zahl der Ziffern in jedem Muster. Eine Flächen mit je einem Kopplungsleiter versehen sind, derartige Matrix ist unter dem Namen »Konstanten- Nach dem genannten älteren Vorschlag können Matrix« oder »Festwert-Speichermatrix« bekanntge- diese Kopplungsleiter-Muster, d. h. die jeweils wirkworden, da die in ihr enthaltene Information durch 30 samen Wirbelstromflächen, auch durch Perforierung die Aufstellung, d. h. durch die Anordnung der Kopp- der zu den Wirbelstromflächen komplementären lungselemente, z. B. der Kerne, bestimmt ist und da Quadrantenfelder an einer Leitungsschleifenkreuzung eine neue Information ohne Entfernen oder Hinzu- hergestellt werden, wenn als Träger für diese Muster fügen von Kernen nicht eingegeben werden kann. eine Karte aus elektrisch leitendem Material benutzt

Solche Magnetspeicheranordnungen in Matrixbau- 35 wird.

art sind bereits in Konstruktionsformen bekanntge- Die Perforierung der Karte erfolgt dabei derart, worden, bei denen die Abfrage- und Leseleiter in daß zwischen den ausgestanzten Flächenstücken über Form von Leiterschleifen gebildet sind. Bei einer die Ecken der Mittelfläche hinweg je ein diagonaler dieser bekannten Informationsspeichervorrichtungen Eckenschlitz vorgesehen ist, der die ausgestanzten wird die Information an irgendeinem bestimmten 40 Flächenstücke miteinander verbindet. Im Falle des Speicherort, der durch die Kreuzung der beiden Kopplungsleiter-Musters für die erste binäre Infor-Arten von Leiterschleifen gegeben ist, durch die An- mation ergibt der Eckenschlitz keinen besonderen Wesenheit eines Stückes aus ferromagnetischem Mate- Nachteil. Im Falle des Kopplungsleiter-Musters für rial gespeichert, welches die zwei Leiterpaare an der die zweite binäre Information führen die Ecken-Kreuzungsstelle induktiv verbindet. Die zwei Leiter- 45 schlitze zum Fortfall des Mittelfeldes,
sätze sind dabei auf besonderen Flächen als ge- Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil durch eine drucktes Schaltbild gebildet. Die Stücke aus ferro- gegenüber dem älteren Vorschlag abgewandelte Art magnetischem Material haben die Form von Stiften. der Perforierung der komplementären Flächen ver-An jedem Speicherort ist eine Bohrung vorhanden, in mieden.

welche ein Stift eingesetzt werden kann. Diese An- 50 Für eine Festwertspeichermatrix mit auswechsel-

ordnung hat den Nachteil einer gewissen Bauhöhe. barer Informationsmusterkarte aus elektrisch, jedoch

Außerdem erfordert die Informationsänderung die nicht magnetisch leitfähigem Material, die entspre-

Handhabung der einzelnen Ferritstifte. chend den Informationen ausgebildete Speicherplätze

Bei einer anderen bekannten Informationsspeicher- aufweist, und mit zwei sich vorzugsweise senkrecht Vorrichtung wird die Information an einem bestimm- 55 kreuzenden Gruppen voneinander isolierter Parallelten Speicherort durch die Anwesenheit eines die leiterschleifen als Abfrage- und Leseleiter, die wahl-Kreuzungsfläche der genannten Leiterschleifen im weise in ihren Kreuzungspunkten miteinander durch wesentlichen bedeckenden flächigen Stücks elektrisch, elektrische Wirbelströme in der Informationsmusterdoch nicht magnetisch leitenden Materials ge- karte koppelbar sind, wobei die Anordnung von insspeichert. Die leitenden Flächen lassen sich dabei auf 60 besondere rechteckigen Koppelflächen-Perforationen auswechselbaren flachen Karten als Trägern anord- an Kreuzungsstellen-Speicherplätzen in der Mittelnen, womit die beiden vorgenannten Nachteile be- fläche zweier sich kreuzender Leiterpaare und in den seitigt sind. Bei dieser zweiten bekannten Festwert- Außenflächen dieser sich kreuzenden beiden Leiterspeicher-Anordnung wird das Prinzip der Kopplung paare für die darzustellende binäre Information maßvermittels Wirbelströmen benutzt (vgl. »Proceedings 65 gebend ist, und zwar derart, daß im Falle der ersten of the Eastern Joint Computer Conference«, 12./ binären Information dem viereckigen Innenloch der 14. Dezember 1961, S. 194 bis 208, Aufsatz »Eddy- viereckigen Mittelfläche Außenlöcher in den von den card Memory — A Semipermanent Storage«). zwei sich kreuzenden Parallelleiterschleifen nicht um-

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faßten Feldern zugeordnet sind und daß im Falle der der Blätter nach den Fig. 1 und 2 die Kopplungs-

zweiten binären Information dem lochfreien Zentrum leiter mit ausgewählten Kreuzungsstellen der Ab-

der viereckigen Mittelfläche Außenlöcher zugeordnet frageleiter und Leseleiter übereinstimmen. Wo eine

sind, welche außerhalb der Mittelfläche auf den Par- Eins zu speichern ist, sind die Kopplungsleiter an der

alleldraht-Koordinatenachsen liegen, deren Koordi- 5 dafür bestimmten Kreuzungsstelle plaziert. Wo eine

natenursprung mit dem Zentrum der viereckigen Null zu speichern ist, befindet sich kein Kopplungs-

Mittelfläche zusammenfällt, besteht danach die Erfin- leiter.

dung darin, daß im Falle der zweiten binären Infor- Die Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten der bereits

mation zwei benachbarte Außenlöcher, von denen das vorgeschlagenen Anordnung der Kopplungsleiter. Es

eine auf einer Ordinatenachse und das andere auf io ist dort ersichtlich, daß zur Speicherung einer Eins

einer Abszissenachse liegt, durch einen parallel zur im gemeinsamen Bereich (Mittelfeld) sowohl der

Diagonale des Kreuzungsstellen-Vie recks verlaufen- Lese- und der Abfrageleiter ein Kopplungsleiter pla-

den Eckenschlitz verbunden sind, der über eine Ecke ziert ist. Vier weitere Kopplungsleiter befinden sich

der viereckigen Mittelfläche geführt ist. an Außenflächen, die von den Leiterschleifen nicht

Für gewisse Anwendungen kann es wünschenswert 15 umfaßt werden (Zeile 3 der F i g. 2).
sein, ein möglichst großes Ausgangssignal zu produ- Der einfachste Weg zur Speicherung einer Null bezieren. Ein bestimmter Betrag des durch die Abfrage- steht darin, daß man die Kreuzungsstelle frei von leitungen erzeugten Flusses beeinflußt die Kopplungs- Kopplungsleitern läßt. Da die Abfrage- und Leseleiter nicht und steht deshalb für die Bildung eines leiter im rechten Winkel zueinander liegen, kann Ausgangssignals nicht zur Verfügung. Einen bequemen ao nämlich dort keine gegenseitige Kopplung beim Feh-Weg zur Signalvergrößerung bietet hier die Flußkon- len eines Kopplungsleiters sein. Jedoch wird ein verzentrierung, welche durch Anwendung magnetisch bessertes Verhältnis des Signals zum Rauschen erpermeablen Materials auf eine oder beide Flächen zielt, wenn zur Speicherung einer Null die Anordder Matrixanordnung hervorgerufen wird. nung nach F i g. 4 verwendet wird. In dieser Anord-

Die Erfindung sei nachstehend an Hand der sehe- 25 nung ist der gemeinsame Bereich leer gelassen, und

matischen Zeichnungen näher erläutert. die Kopplungsorgane liegen unmittelbar oben, unten

Fig. 1 zeigt ein gedrucktes Muster der Abfrage- und zu beiden Seiten des gemeinsamen Bereiches,

und Leseleitungen einer Festwertspeichermatrix be- Die Zeile 1 in F i g. 2 zeigt eine Kreuzungsstelle, an

kannten Aufbaus; welcher die Information »Null« auf diese Weise ge-

F i g. 2 zeigt ein nach einem älteren Vorschlag aus- 30 speichert ist.

gebildetes gedrucktes Muster der Kopplungsleiter für Die Arbeitsweise der bereits vorgeschlagenen Vor-

die Zusammenarbeit mit dem Leiter-Muster nach richtung ist folgende:

F i g. 1; Es sei angenommen, daß ein Strom in einen Ab-

Fig. 3 und 4 zeigen im einzelnen die Anordnung frageleiter in Richtung des in Fig. 3 gezeigten Pfeiles

der Kopplungsleiter und den Verlauf der in ihnen in- 35 eingespeist wird. In den Kopplungsleitern wird ein

duzierten Wirbelströme für die Speicherung der Null Strom induziert, der ein Feld erzeugt, das nach dem

bzw. der Eins; Lenzschen Gesetz dazu neigt, dem Felde entgegenzu-

F i g. 5 ist ein Zeitdiagramm für die während der wirken, das durch den Strom im Abfrageleiter erzeugt

Arbeitsweise des Festwertspeichers in den Abfrage- wird. Die Richtung des Stromes im Kopplungsleiter

und Leseleitungen auftretenden Impulse; 40 ist in der Zeichnung durch Pfeile eingetragen. Dieser

Fig. 6 zeigt die Art der Perforation eines kupfer- Strom wiederum erzeugt eine EMK im Leseleiter, die

plattierten isolierenden Blattes zur Speicherung der eine »Eins« am Ausgang darstellt,

ersten binären Information, wie sie nach dem älteren In ähnlicher Weise liefert die Anordnung nach

Vorschlag durchgeführt wird; Fig. 4 einen »Null«-Ausgang mit einer EMK von

Fig.'7 zeigt die erfindungsgemäße Art der Perfo- 45 entgegengesetzter Richtung im Leseleiter als Reak-

ration eines kupferplattierten isolierenden Blattes zur tion auf eine Änderung des Stromes derselben PoIa-

Speicherung der zweiten binären Information; rität wie vorher im Abfrageleiter.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch den Speicher nach Der Ausgangswert auf dem Leserleiter ist wie in

dem älteren Vorschlag. F i g. 5 gezeigt. Eine positiv verlaufende Änderung

In Fig. 1 sind die Abfrageleiter der bereits be- 50 des Abfragestromes führt zu einem positiven Impuls

kannten und vorgeschlagenen Anordnungen mit 1 im Leseleiter, und die darauffolgende negativ verlau-

bezeichnet. Ein aus isolierenden} Material bestehen- fende Änderung des Abfragestromes erzeugt einen

des Blatt 2 trägt auf der einen Seite einen Satz ge- negativen Impuls. Wenn eine Null gespeichert ist,

druckter Abfrageleiter 1 und auf der anderen Seite wird der erste Impuls im Leseleiter negativ sein, und

einen Satz gedruckter Leseleiter 3. Die Leiter 1 und 3 55 der darauffolgende Impuls ist positiv,

sind zueinander rechtwinklig angeordnet. Das isolie- Wird es gewünscht, eine ternäre Information zu

rende Blatt 2 ist aus harzgebundenem Papier und hat speichern, dann können die drei Ziffern, z. B. 1, — 1

eine Dicke von 0,2 mm, obwohl gefunden worden ist, und O, der Reihe nach dargestellt werden durch drei

daß einwandfreie Resultate durch Blätter von 0,05 mm verschiedene Muster von Kopplungsleitern, und zwar

Dicke gegeben sind. Auf dem Blatt ist, ebenfalls ge- 60 durch ein Muster, wie es die Fig. 3 zeigt, ein Muster,

druckt, ein System abschirmender Leiter 4 aus Kup- wie es die Fig. 4 zeigt, und ein »Muster«, das keine

fer, das zur Reduktion der Interferenz zwischen be- Kopplungsleiter enthält. Diese drei verschiedenen

nachbarten Schnittpunkten bzw. Kreuzungsstellen »Muster« liefern in der Leseleitung einen positiven

dient, vorgesehen. Impuls, gefolgt von einem negativen Impuls, einen

Fig. 2 zeigt ein in einer bereits vorgeschlagenen 65 negativen Impuls, gefolgt von einem positiven Im-Anordnung benutztes Muster von auf ein isolierendes puls, und keinen Impuls, gemäß den gespeicherten Blatt gedruckten Kopplungsleitern. Die Kopplungs- Ziffern,

leiter sind so angeordnet, daß beim Zusammenbringen Obgleich, wie vorstehend beschrieben wurde, die

Kopplungsleiter in Form dünner Blätter aus leitendem Material vorgesehen sind, können diese Kopplungsleiter in gleichwertiger, an sich bekannter Weise auch die Form von geschlossenen gedruckten Leitern annehmen. Der gezeigte Aufbau verleiht jedoch der Vorrichtung eine leichtere Herstellbarkeit, da das isolierende Blatt anfangs mit einer leitfähigen Unterlage, z. B. Kupferblatt, versehen werden kanni aus dem nachher die Stellen des Blattes, welche Kopplungsleiter nicht benötigen, herausgestanzt werden. Eine solche Anordnung zeigen die F i g. 6 bis 8.

Die Anordnung nach den Fig. 6 bis 8 enthält eine Sandwich-Konstruktion und schließt das die Information tragende Kupferblatt auf ihrer isolierenden Unterlage und das das isolierende Blatt, welches die Abfrage- und Leserleiter trägt, ein. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Aufbauart besteht darin, daß das die Information tragende Blatt als Leiter zur Reduktion der Induktanz der Abfrage- und . Lesedrähte dient und damit eine schnellere Arbeitsgeschwindigkeit erlaubt.

Zur vorstehenden Beschreibung sei noch erwähnt, daß wegen der Anordnung der Abfrageleitungen auf nur einer Seite der Kopplungsleiter ein gewisser Betrag des bei Erregung der Abfrageleitungen entwickel- »5 ten Flusses nicht die Speicherplätze passiert.

In bestimmten Anwendungsfällen, wo es notwendig ist, ein großes Ausgangssignal zu haben, liefert die Schaffung eines Blocks aus magnetisch permeablem Material, wie z. B. Ferritmaterial, auf einer oder beiden Oberflächen der Matrix eine Vergrößerung des Ausgangssignals im Bereich von 8-bis lOfachen. Eine besonders bequeme Ausbildungsform dieser Verbesserung ist die Sandwichform, bei der die Blätter nach F i g. 1 und 2 zwischen Blocks aus Ferritmaterial zusammengehalten werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Festwertspeichermatrix mit auswechselbarer Informationsmusterkarte aus elektrisch, jedoch nicht magnetisch leitfähigem Material, die entsprechend den Informationen ausgebildete Speicherplätze aufweist, und mit zwei sich vorzugsweise senkrecht kreuzenden Gruppen voneinander isolierter Parallelleiterschleifen als Abfrage- und als Leseleiter, die wahlweise in ihren Kreuzungs-. stellen miteinander durch elektrische Wirbelströme in der Informationsmusterkarte koppelbar sind, wobei die Anordnung von insbesondere rechteckigen Koppelflächen-Perforationen an Kreuzungsstellen-Speicherplätzen in der Mittelfläche zweier sich kreuzender Leiterpaare und in den Außenflächen dieser sich kreuzenden beiden Leiterpaare für die darzustellende binäre Information maßgebend ist, und zwar derart, daß im Falle der ersten binären Information dem vier-, eckigen Innenloch der viereckigen Mittelfläche Außenlöcher in den von den zwei sich kreuzenden Parallelleiterschleifen nicht umfaßten Feldern zugeordnet sind und daß im Falle der zweiten binären Information dem lochfreien Zentrum der viereckigen Mittelfläche Außenlöcher zugeordnet sind, welche außerhalb der Mittelfläche auf den Paralleldraht-Koordinatenachsen liegen, deren Koordinatensprung mit dem Zentrum der viereckigen Mittelfläche zusammenfällt,, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der zweiten binären Information zwei benachbarte Außenlöcher, von denen das eine auf ein,er Ordinatenachse und das andere auf einer Abszissenachse liegt, durch einen parallel zur Diagonale des Kreuzungsstellen-Vierecks verlaufenden Eckenschlitz (Fig. 7) verbunden sind, der über eine Ecke der viereckigen Mittelfläche geführt ist.

2. Festwertspeichermatrix nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen parallelen Abfrageleiterschleifen (1) abschirmende Leiter (4) vorgesehen sind.

3. Festwertspeichermatrix nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Fläche der Informationsmusterkarte auf einer isolierenden Unterlage gebildet ist.

4. Festwertspeichermatrix nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Fläche auf eine isolierende Unterlage gedruckt ist.

5. Festwertspeichermatrix nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Leseleiter, Abfrageleiter und Kopplungsleiter durch dünne isolierende Blätter getragen sind und daß diese Blätter zwischen Blocks aus Ferritmaterial gehalten sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen