DE2063203A1 - Dekodierschaltung - Google Patents

Description

DIFL. ING. K. HOLZEB

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TBLlIONi S1373

I. 102

Augsburg, den 21.Dezember I97O

International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10 504, V. St. A.

Dekodierschaltung

Die Erfindung betrifft Dekodierschaltungen, bei Vielehen besondere magnetische Umschaltverfahren verwendet werden.

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Auf dem Gebiet der Digitalrechner ist es Häufig erforderlich, daß große Binärzahlen zu dekodieren sind, damit eine einzige Ausgangsleitung erregt wird. Dieses Problem tritt besonders bei der Adressierung großer Speicher mit direktem Zugriff auf, beispielsweise bei speichern mit magnetischen Elementen. In der Vergangenheit sind viele Arten von Dekodierschaltun^en zur Ex*- regung der magnetischen Elemente verwendet worden, welche einem gewünschten Wort innerualb eines großen

L hagnetspeichers zugeordnet sind,, Diese bekannten Dekodierschal bungen weisen t^pischerweice s-isl.t;roni,^c.'che Jekodiernet^werke auf, welche eine vlelss.ul ν on logischen Elementen un4 /on erforderlichen elektrlsdien V^rbiiiaungen aufweisen, Line;= wt.-v r'i'ubleuc dor^n.ijfir jjekoaiereinrioktuu_-·;-,ι bestüLt jedoch ciarui, daß lie Zuverl'is^lgkeit dos üpeicners von der Zuverlässigkeit der xidre^sierschulbirij, beeinflußt wird, -deiui in der elektronischen Schaltimj ürüten .Fehler häufiger auf als in den magnetischen Llemonben innerhalb eines großen Speichers

" r.t i t d i r e k t e ia 'Δ u ; ν i f f.

Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit derartiger Einrichtungen Bind bereits Verfahren zur hinimisierung der ölekürischen Schaltungen angewendet worden. Eine

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weitere Möglichkeit zur Verbesserung derartiger Einrichtungen besteht jedoch darin, daß von dem Vorteil der den magnetischen Schaltelementen eigenen Zuverlässigkeit in einer Dekodierschaltung Gebrauch gemacht wird, so daß sich ein Iletzxtferk ergibt, welches eine höhere Zuvorlässigkeit als bekannte elektronische Dekodierschaltungen aufweist.

Magnetische Umsehalteinrichtungen sind bereits

verwendet worden, wobei insbesondere die aus der >

US-PS 3 371 218 bekannte Einrichtung von Interesse ist. Bei dieser bekannten Einrichtung werden Transformatoren mit einer Vielzahl von auf öeden Transformator gewickelten Sekundärwicklungen verwendet. Jedes Signal, welches Sp annunp.s impulse enthält und welches in die Primärwicklung <jevieils eines dieser Transformatoren in diesem bekannten Netzwerk eingegeben wird, verursacht ein entsprechendes ilusgangssigiial in sämtlichen Sekundärwicklungen. Demzufolge x^erden Raucchcitmale auf der Primärseite zu den Selomdärwicklun^en übertragen, wodurch die Köglichkeit unerwünschter Signale und Entschlüsselungen geschaffen wird. Ein weiterer Haupt nacht eil dieser bekannten Einrichtung i:.l- die

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Nichtanpaßbarkeit an ein Matrixdekodieren. Da bei der bekannten Einrichtung Transformatoren verwendet werden, verursachen Halbsignale auf der Primärseite das Auftreten von Signalen auf der Sekundärseite.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Dekodierschaltung derart auszulegen, daß sie zur mehrdimensionalen Matrixdekodierung verwendbar ist, daß sie weniger auf Rauschen und andere schwache Störungen auf Eingangsleitungen anspricht als bekannte Magnetschaltungen dieser Art, daß sie außerdem mittels schneller Herstellungsverfahren billig herstellbar ist, daß ferner ein Dekodierer gemeinsam mit einem Speicher hergestellt werden kann, welcher die dekodierten Signale verwendet, so daß sich eine Vereinfachung der Schaltverbindungen zwischen dem Dekodierer und dem Speicher ergibt, und daß schließlich von dem Vorteil der dem magnetischen Umschalten eigenen Zuverlässigkeit Gebrauch gemacht wird.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung eine Dekodierschfiltung, welche gekennzeichnet ist durch eine Vielzahl von magnetischen Elementen, welche auf einen gemeinsamen stabilen Punkt ihrer Magnet!'- ■

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sierungskennlinie vormagnetisiert sind, weiter durch eine Vielzahl von Selektionsdrähten, welchen jeweils zwei der magnetischen Elemente zugeordnet sind und welche jeweils derart angeordnet sind, daß jeweils das eine der "beiden magnetischen Elemente umschaltet, wenn in dem betreffenden Selektionsdraht ein Strom in einer Richtung fließt, bzw, daß jeweils das andere der beiden magnetischen Elemente umschaltet, wenn in dem betreffenden Selektionsdraht ein Strom in entgegengesetzter Richtung fließt, ferner durch eine Vielzahl von Treiberschaltungen, welche jeweils mit einem einzelnen Selektionsdraht verbunden sind und welche in Abhängigkeit von externen Steuersignalen ein Signal erzeugen, welches eines der, dem mit der Treiberschaltung verbundenen Selektionsdraht zugeordneten magnetischen Elemente umschaltet, und schließlich durch eine Vielzahl von Ausgangsdrähten, ■ welche ein Signal von jedem umschaltenden magnetischen Element empfangen, wobei für jede externe Signalkombination jeweils nur einer der Ausgangsdrähte durch das Umschalten jedes magnetischen Elements komplementäre Signale empfängt.

Bei der mib magnebischer Umschaltung arbeitenden DekodLerr;ohait,un<>; nach dor Erfindung v/er&tm aiagne bischt;

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Elemente des Typs verwendet,, den man gewöhnlich in Kernspeichern antrifft, "beispielsweise Ringkerne, ringförmige Schichten bzw. andere Schichten,· welche in Parallelfeldumschaltart betrieben werden. Die magnetischen Elemente sind derart verdrahtet, daß ein Vormagnetisierungstrom durch sämtliche magnetischen Elemente innerhalb der Dekodierschaltung hindurchfließt und jedes Element auf einen stabilen Punkt auf seiner Magnetisierungskennlinie vormagne-

' tisiert. Die Elemente sind derart verdrahtet, daß für Jede Kombination von Steuersignalen, während diese angelegt sind, eine gerade Anzahl von Elementen von dem stationären Zustand auf der Magnetisierungskennlinie auf einen anderen Zustand umgeschaltet wird. Bine geeignete Ausgangsverdrahtung bewirkt, daß eine einzige Kombination von EingangsSignalen das Umschalten einer einzigen Kombination von magnetischen Elementen bewirkt, welche wiederum durch eine einzige ausge-

k wählte Ausgangsleitung von einer Vielzahl derartiger Ausgangsleitungen abgefühlt wird. Da eine Vielzahl von Magnetkernen umgeschaltet wird-, erscheinb für jedes Element, welches 'umschaltet, ein komple.uientäzⁱer Spannungsbeitrag auf einer ausgewählten -tuis^an^aleitung. -Die übrigen, durch die umgeschalteten 'fc/U-.nienhe hin-.lurcL~

verlaufenden Ausgangsleitungen sind derart verdrahtet, daß sich die Spannungsbeiträge gegenseitig aufheben und eine Gesamtausgangsspannung auf jeder dieser anderen Ausgangsleitungen ergeben, welche gleich Null ist.

Hehrere Au sfülirungs formen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es asigen:

die Fig. 1a Ms 1d verschiedene Verdrahtungsund Ansteuerverfahren zur Erzeugung eines magnetischen Umschalters nach der Erfindung ,

die Fig. 2a bis 2e ein besonderes Ausführungsbeispiel einer Selektionsleitungsverdrahtung und einer iJeseleitungBvei'drahtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2f eine typische Ilegiietisierungs

liennlinie,

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Fig, 2g eine Tabelle zur Erläuterung

des Betriebes der in den Fig. 2a bis 2e dargestellten Magnetelemente,

Fig. 3 die Verdrahtung einiger

typischer magnetischer Elemente in der Dekodierschaltung nach der Erfindung,

Fig. 4a eine elektronische Kodier

einrichtung, welche zur Erregung der magnetischen Schalter erforderlich ist,

Fig. 4b die gewünschte Betriebs

weise der in Fig. 4a dargestellten elektronischen Kodiereinrichtung,

Fig. <?a. ein mögliches logisches

Kodiernetzwerk der in Fig. dargestellten Art,

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Hg. 5"b binäre Äquivalente für

typische Eingangsspannungen an dem in S¹Ig. 5a dargestellten Kodierer,

Fig. 6 sclieinatisch einen zwei-

dimensionalen Querschnitt der magnetischen Dekodierschaltung nach der Erfindung ,

die S¹Ig. 7a und Vb zwei Stufen des Verfahrens

zur Herstellung des magnetischen Schalters nach der Erfindung, und

Fig. 8 eine weitere bevorzugte

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung.

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Die Fig. la, Ib, lc und. ld zeigen mehrere Ausfuhr , ' --:. rungsformen möglicher Verdrahtungen für magnetische Sehalter nach der Erfindung,, Insbesondere zeigt Pig« la eine : magnetische Schaltereinrichtung, welche magnetische. Elemente 112, 113, 114 und 115 aufxieist» Durch diese Ele-r-. mente ist ein Vormagnetisierungsdraht 116 hindurchgeführt, in welchem ein Vormagnetisierungsstrom I_ß in der dargestellten Richtung fließt. Unter kurzer Bezugnahme auf . . Fig. 2f sei hier bemerkt, daß die magnetische Charakte- ψ ristik der magnetischen Elemente allgemein der in dieser Figur angegebenen Β,Η-Kennlinie entspricht. Es wird vorausgesetzt, daß der durch die Magnetisierungselemente 112, 113, 114 und 115 hindurchfließende Vormagnetisierungsstrom die magnetischen Elemente derart v.ormagnetisiert, daß deren Magnetisierung einer Position entspricht, welche durch einen Punkt H_ß angegeben ist_e Der Punkt H_ß ist ein stabiler Punkt auf der Magnetisierungskennlinie_β

k Wenn durch einen Selektionsdraht 108 ein Strom in

der in Fig. la angegebenen Pfeilrichtung und von einer Stärke, welche ausreicht, daß ein Umschalten des Magnetisierungsvektors des magnetischen Elements bewirkt wird, hindurchgetrieben wird, schaltet das Element auf einen

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mit Hg bezeichneten Punkt auf der Kennlinie in Pin;, 2f um. Ein Abschalten des Stromes bewirkt, daß das magnetische Element zu der vormagnetisierten stabilen Position zurückkehrt, welche durch den Punkt H gekennzeichnet ist. Demzufolge kann ein Strom ausreichender Stärke in einem der Selektionsdrähte 108, IO9, 110 und 111 bewirken, daß eines der magnetischen Elemente 112, 113, H¹J und II5 umschaltet, so daß ein Ausgangssignal auf einer durch die magnetischen Elemente hindurchgeführten Abfühlleitung abjefühlt werden kann.

Zur Erzeugung des gewünschten Stromantriebes ist jedem der Selektionsdrähte ein Treiber zugeordnet, welcher in dem betreffenden Selektionsdraht einen Strom ausreichender Stärke zum Pließen bringt und damit bewirkt, daß ein auf diesen aufgefädeltes magnetisches Element umschaltet. Den Stromtreibern 100, 101, 103 und 104 sind jeweils Selektionsdrähte 108, IO9, 110 und 111 zugeordnet. Jeder dieser Treiber wird durch ein Signal aus einer zugeordneten Steuerschaltung betätigt. Eine ateuerschaltung kann in Abhängigkeit von einem am Eingang 106 empfangenen Signal entweder den Stromtreiber 100 oder den Stromtreiber 101 betätigen. Das Eingangssignal am Eingang 106 ist typischerweise ein zweiwertiges Signal, welches beispiels-

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weise einen positiven und einen negativen Zustand hat. Nach dein Erkennen eines der beiden Eingangs zustände aktiviert die Steuerschaltung 102 entweder den Stromtreiber 100 oder den Stromtreiber 101 _β Nimmt nian an, daß die Steuerschaltung 102 nach Empfang des einen binären Zustandes am Eingang 106 den Stromtreiber 100 aktiviert, so aktiviert die Steuerschaltung 102 den Stromtreiber 101 nach Empfang eines Signales des anderen Binärzustandes am Eingang 106, Demzufolge bewirkt ein Signal eines Binärzustandes am

f Eingang 106 das Umschalten entweder des magnetischen Elementes 112 oder des magnetischen Elementes 113 in Abhängigkeit von dem Binärzustand des Eingangssignales, Man kann deshalb sagen, daß jedem Eingangssteuersignal ein Paar von magnetischen Elementen zugeordnet ist, welch letztere entsprechend dem Binärzustand des Eingangssteuersignales umgeschaltet werden. In Fig, la ist ein weiteres zugeordnetes Paar,von magnetischen Elementen 11*1 und 115 dargestellt. Diese Elemente werden jeweils durch Selektionsdrähte 110

k bzw. 111 umgeschaltet. Die erforderliche Steuerung zur Erzeugung der Treiberströme in diesen Selektionsdrähten wird durch 3tromtreiber 103 und 10-4 unter der Führung einer Steuerschaltung 105 erzeugt, Vielehe Steuersignale am Eingang 107 empfängt. .

In Fig. Ib ist ein anderes Schema für die Verdrahtung

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der zugeordneten Paare von magnetischen Elementen sowie eine Forderung für eine andere Art von Treiberschaltung dargestellt. Magnetische Elemente 126, 127, 128 und 129 sind auf einen Vormagnetisierungsdraht 130 aufgefädelt, in welchem ein Vormagnetisierungsstrom I_ß in der eingezeichneten Richtung fließt. Da nur eines der magnetischen Elemente eines Paares bei Empfang eines einzelnen Binärzustandes eines Steuersignales umschalten soll, ist der Selektionsdraht 124 durch die magnetischen Elemente 126 und 127 mit Bezug auf die Richtung des Vormagnetisierungsstromes in unterschiedlichen Richtungen hindurchgeführt. Ein im Selektionsdraht 124 in Pfeilrichtung fließender Strom wird deshalb durch das magnetische Element 126 in gleicher Richtung wie der Vormagnetisierungsstrom hindurchiSeleitet» Das magnetische Element 126 schaltet demzufolge nicht um. Der Strom im Selektionsdraht 124 wird jedoch durch das magnetische Element 127 in zur Richtung des Vormagnetisierungsstromes entgegengesetzter Richtung hindurchgeleitet und das magnetische Element 127 schaltet deshalb um, wenn der Strom.im Selektionsdraht 124 stark genug ist. Ein Stromtreiber 122 ist an den Selektionsdraht 124 angeschlossen und ist in der Lage, durch den Selektionsdraht 124 einen Strom in einer von zwei möglichen Richtungen hindurchzuschicken, wodurch bewirkt wird, daß entweder das magnetische Element 126 oder das magne-

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tische Element 127 in Abhängigkeit von der Richtung des durch den Selektionsdraht 124 hindurchgetriebenen Stromes umschaltet. Der Stromtreiber 122 arbeitet in Abhängigkeit von Steuersignalen, welche zwei binäre Zustände aufweisen und welche dem Stromtreiber am Eingang 120 zugeführt werden. Wenn die Eingangsklemme 120 einen bestimmten Binärzustand hat, treibt der Stromtreiber 122 in dem Selektionsdraht 124 einen Strom in Pfeilrichtung. Bei einem dem anderen Binärzustand entsprechenden Steuersig-' nal bewirkt der Stromtreiber 122, daß im Selektionsdraht ein Strom entgegen der Pfeilrichtung fließt. Der Stromtreiber 122 ist deshalb ein Zweirichtungstyp und ist in der Lage, abhängig vom Zustand des Eingangssignales an der Eingangsklemme 120, entweder das magnetische Element oder das magnetische Element 127 umzuschalten.

Ein weiteres Paar von einander zugeordneten magnetischen Elementen 128 und 129 ist in Pig. Ib ebenfalls | dargestellt. Dieses Paar von einander zugeordneten Elementen weist einen Selektionsdraht 125 auf, welcher durch die Elemente dieses Paares in mit Bezug auf die Richtung des durch dieses hindurchfließenden Vormagnetisierungsstromes entgegengesetzter bzw. gleicher Richtung hindurchgeführt ist. Der Selektionsdraht 125 ist an den Stromtreiber 123 an-

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geschlossen, welcher auf Einjjangssteuersignale an einer Eingangsklewne 121 anspricht _β Die Betriebsweise des weiteren Paares von einander zugeordneten magnetischen Elementen 128 und 129 ist die gleiche wie die des erstgenannten Paares von einander zugeordneten Magnetelenenten 126 und 127.

In Fig. Ic sind zwei Paare von einander zugeordneten magnetischen Elementen ebenfalls mit zugeordneten Treiberschaltungen dargestellt, welche jeweils das ihnen zugeordnete Paar umschalten können« Magnetische Elemente 142, 1^3» IM und 1^5 sind auf einen Vornagnetisierungsdraht 146 aufgefädelt, in welchem ein Vormagnetisierungsstrom Ig in der eingezeichneten Richtung fließt« Jedes magnetische Element weist einen Selektionsdraht auf, welcher jeweils in zur Richtung des Vormagnetisierungsstromes entgegengesetzter Richtung hindurchgeführt ist. Beispielsweise ist durch das nagnetische Element 1^2 ein Selektionsdraht 138 hindurchgeführt. Der Selektionsdraht 138 ist ir.it einer Ausgangsklemme 13*f eines Treibers 132 verbunden« Line gleiche Beziehung besteht zwischen Ausgangsklemme 135, Selektionsdraht 139 und magnetischem Element 1^3« Der Treiber 132 kann einen Strom durch die Ausgangsklemme 13^ oder 135 hindurchtreiben, jedoch nicht durch beide gleich-

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zeitig. Der Treiber 132 spricht auf binäre Eingangssignale an einer Eingangsklemme 130 an und treibt einen Strom entweder über die Ausgangsklemme 134 oder über die Ausgangsklemme 135. Der Treiber 132 kann beispielsweise auf einen Eingangssignalzustand an der Eingangsklemme derart ansprechen, daß er einen Strom durch die Ausgangsklemme 134 und durch den Selektionsdraht I38 in Pfeilrichtung hindurchtreibt. Während der Zeit, während wel-" eher ein Strom im Selektionsdraht 138 fließt, fließt kein Strom im Selektionsdraht 139· Setzt man voraus, daß die . Stärke des im Selektionsdraht I38 fließenden Stromes zur Umschaltung des Elementes 142 ausreicht, so nimmt ein im folgenden noch näher beschriebener und durch das Element hindurchgeführter weiterer Draht infolge des Umschaltens. des Elementes 142 eine Spannung ab,- fühlt jedoch keine Spannung deshalb ab, weil er auch durch das Element 143 hindurchgeführt ist, weil dieses Element nicht umgeschaltet ist. "

Ein weiteres Paar von einander zugeordneten magnetischen Elementen 144 und 145 ist in Fig lc dargestellt, durch welche jeweils Selektionsdrähte l40 und l4l in zur Richtung des Vormagnetisierungsstromes entgegengesetzter Richtung hindurchgeführt sind. Ein zugeordneter Treiber 133 treibt

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einen Strom über Ausgangsklemmen 136 bzw. 137 derart gerichtet hindurch, daß der Strom durch den jeweils ' zugeordneten Magnetkern in zur Richtung des Vormagnetisierungsstromes entgegengesetzter Richtung hindurchgeleitet wird. Der Treiber 133 kann deshalb in Abhängigkeit von Steuersignalen, welche über eine Singangsklemme 131 eingegeben werden, in Abhängigkeit vom Zustand des Eingangssteuersignales entweder den Magnetkern IHM oder den Magnetkern 145 umschalten,=

Pig. Id zeigt eine weitere Anordnung von Treibern und Selektionsdrähten nach der Erfindung. Treiber 152 und 153 treiben in Abhängigkeit von Eingangssteuersignalen an Eingangsklemmen 150 und I5I Ströme durch Ausgangsklemmen 154, 155, 156 und 157. Der Hauptunterschied bei dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der durch ein Paar von einander zugeordneten magnetischen Kernen hindurchgeführte Selektionsdraht an eine Ausgangsklemme des Treibers angeschlossen und dann zur a.vieren Aus gangs klemme des gleichen Treibers geführt ist, üeha Treiber 152 ist der ilelektionsdraht r.lt der Auiigangsklemme l^cj^l\ verbunden. Der Celektions-■ draht 1^H v^rl/üift sodann durch das magnetische Element in einer bestimmten Richtung mit Bezug auf den VOrmagne-

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J*

tisierungsstrom und schließlich durch das magnetische Element Ιβΐ in der anderen Richtung mit Bezug auf den Magnetisierungstrom hindurch; das andere Ende des Selektionsdrahtes I58 endigt an der Ausgangsklemme 155» Die Treiberschaltung 152 kann deshalb einen Strom durch die Klemme 154 hindurchtreiben und bewirken, daß eines der beiden einander zugeordneten magnetischen Elemente umschaltet. Ein über die andere Ausgangsklemme 155 aus dem Treiber hinausfließender Strom bringt das andere der beiden einander zugeordneten magnetischen Elemente zum

Umschalten. Tatsächlich treibt dieser Treiber 152 in Abhängigkeit von einem Eingangssteuersignal einen Strom aus einer Ausgangsklernme hinaus und in die andere hinein.

In Pig ld ist außerdem ein weiteres Paar von einander zugeordneten magnetischen Elementen dargestellt. Eingangssteuersignale, if eiche zwei verschiedene Zustände aufweisen, werden über die Eingangsklemme I5I eingegeben und steuern den Treiber 153 derart, daß über die Ausgangsklemme 156 ein Strom entweder hinaus- oder hereinfließt, während gleichzeitig über die Ausgangsklemme 157 ein Strom herein- oder hinausfließt_β Der Selektionsdraht 159 endigt jeweils an einer einzelnen Ausrangsklemme und verläuft durch magnetische Elemente 162 und I63 in jeweils mit

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Bezug auf die Vormagnetisierungsstromrichtung entgegengesetzter Richtung hindurch.

Der Fachmann wird bemerken, daß die in den Fig. la, Ib, lc und ld dargestellten verschiedenen Lösungen lediglich Beispiele sind und daß andere mögliche Treiberschaltungen vorgeschlagen werden können. Wesentlich ist, daß bei der erfindungsgemäßen. Schaltung eine Treibereinrichtung erforderlich ist, welche das eine oder andere magnetische Element eines Paares von einander zugeordneten magnetischen Elementen in Abhängigkeit von einem zweipegeligen Steuersignal umzuschalten vermag.

Zur Anwendung der Umschaltcharakteristik der magnetischen Elemente ist es, wie bereits gesagt, erforderlich, daß das Umsehalten mehrerer magnetischer Elemente und das Abfühlen von eindeutigen Ausgangsleitungen zur Erzeugung eines Ausgangssignales auf einer einzigen Ausgangsleitung miteinander kombiniert werden. Zur Erläuterung dieser Wirkungsweise wird nunmehr auf Fig. 2a Bezug genommen. Fig. 2a zeigt eine Vielzahl magnetischer Elemente, welche auf verschiedene Selektionsdrähte und auf einen Vormagnetisierungsdraht aufgefädelt sind. In dem Vormagnetisierungsdraht 200 fließt ein durch eine Spannungsquelle V,, erzeugter Strom in Pfeilrichtung. Der Vormagnetisierungsstrom

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vermag jedes der magnetischen Elemente, welche auf den Vormagnetisierungsdraht 200 aufgefädelt sind, auf einen in Pig« 2f dargestellten und mit EL bezeichneten Punkt vorzumagnetisieren. ·

Der Vormagnetisierungsstrom hat die Aufgabe sicherzustellen, daß der Magnetisierungsvektor jedes magnetischen Elementes immer dann eine bestimmte Lage hat, wenn der Dekodierer betätigt wird. Das erreicht man am einfachsten durch einen Vormagnetisierungsdraht und einen durch diesen hindurchfließenden Strom. Es ist jedoch bei magnetischen Elementen mit rechteckiger Hystereseschleife möglich, die feste Vormagnetisierungsstromquelle durch eine Impulsquelle zu ersetzen. Das bedeutet, daß nach jeder Operation des Dekodierers die Vormagnetisierungsstromquelle aktiviert wird, so daß sie jedes umgeschaltete magnetische Element auf einen bestimmten Zustand mit bekannter Magnetisierungsvektorrichtung zurückstellt. Jede andere Einrichtung zur Zurückstellung des Magnetisierungsvektors w in eine bestimmte Lage ist ebenfalls ein,zulässiger Er-■ satz für den dargestellten Vormagnetisierungsdraht 200 und den diesem zugeordneten Vormagnetisierungsstrom I_ß.

Bei magnetischen Elementen, welche keine rechteckige

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Hysteresekennlinie aufweisen, ist zum Pesthalten des Magnetisierungsvektors in einer bestimmten Richtung eine feste Vormagnetisierung erforderlich. Das Umschalten erfolgt durch Anlagen einer ausreichend starken Erregung welche die Wirkung der Vormagnetisierung überwindet und den Magnetisierungsvektor zum Umschalten bringt.

Vor jeder Operation des Dekodierers muß der Magnetisierungsvektor für jedes magnetische Element bekannt sein. Wenn das nicht so wäre, würde das Aktivieren eines Eingangsselektionsdrahtes nicht eine Änderung des Magnetisierungsvektors in einem zugeordneten magnetischen Element bewirken, Demzufolge würde kein Umschalten zur Induzierung einer Spannung am Ausgang erfolgen.

Ein weiterer Grund für die an jedem magnetischen Element vorhandene Vormagnetisierung besteht darin, ein durch Rauschsignale bewirktes unerwünschtes Umschalten zu verhindern. Wenn ein Vormagnetisierungssignal angelegt ist, ist zum Umschalten eines vormagnetisierten magnetischen Elementes ein relativ großes Signal in zu der Vormagnetisierung entgegengesetzter Richtung erforderlich. Das Signal weist einen Schwellenwert auf, welcher zum Umschal-

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ten des vormagnetisieren magnetischen Elementes überschritten werden muß. Der Schwellenwert■kann durch Einstellen der Vormagnetisierung derart gewählt werden, daß Rauschsignale den Schwellenwert nicht übersteigen.

Wenn magnetische Elemente mit rechteckiger Hysteresekennlinie verwendet werden und wenn Rauschsignale nicht in der Lage sind, die magnetischen Elemente umzuschalten, wenn keine Vormagnetisierung angelegt ist, kann ein zweiwertiges Signal auf den EingangsselektionS'-drähten verwendet werden« Der erste Impuls auf der Leitung schaltet das magnetische Element von einem stabilen Punkt auf der Hystereseschleife zu einem anderen um. Ein zweiter Impuls mit entgegengesetzter Polarität in bezug auf den ersten Impuls wird zum Zurückbringen des magnetischen Elementes auf den erstgenannten stabilen Punkt auf der Hystereseschleife verwendet.

Magnetische Elemente 212, 213, 214, 215, 232, 233, 23^ und 235 sind sämtlich auf den Vormagnetisierungsdraht 200 aufgefädelt, durch welchen ein Vormagnetisierungsstrom hindurchfließt, Durch jedes der genannten magnetischen Elemente ist ein zugeordneter Selektionsdraht hindurchgeführt, nämlich Selektionsdrähte 208, 209,

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210, 211, 228, 229, 230 und 231. Der zugeordnete Treiber für jeden der Selektionsdrähte ist nicht dargestellt, obgleich die Treiberverbindungen gemäß der Darstellung in Fig. la oder Ic verwendet werden könnten, vorausgesetzt, daß der Strom aus jeder der Ausgangsklemmen des betreffenden Treibers in der Richtung fließt, die für jeden Selektionsdraht in Fig. 2a angegeben ist. Es könnten auch andere Selektionsdrähte, beispielsweise wie in den Fig. Ib und Id dargestellt, verwendet werden.

Selektionsdrähte 208 und 209 sind durch ein erstes Paar voneinander zugeordneten magnetischen Elementen 212 und 213 hindurchgeführt. Ein zweites Paar von einander zugeordneten magnetischen Elementen bilden die magnetischen Elemente 21*1 und 215* während das dritte Paar von einander zugeordneten magnetischen Elementen 232 und 233 und ein viertes Paar von einander zugeordneten magnetischen Elementen 23^ und 235 gebildet wird. Die oben mit Bezug auf die Darstellung in den Fig. la bis Id erwähnten Treiberverhältnisse müssen auch für die paarweise einander zugeordneten magnetischen Elemente in Fig. 2a gelten, nämlich daß nur ein magnetisches Element eines Paares in irgendeinem Zeitpunkt umschalten kann. Das bedeutet, daß beispielsweise nur in einem der Selektionsdrähte 208 und 209 in einem bestimmten Zeitpunkt ein Strom fließen darf.

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Das gleiche gilt für die Selektionsdrahtpaare 210 und 211, 228 und 229, und 230 und 231.

In Fig. 2g ist eine Tabelle dargestellt,·deren linke Hälfte vier Reihen von Zahlen zeigt, wobei jede Reihe von Zahlen eine einzige bzw. eindeutige Kombination von in Abhängigkeit von Eingangssteuersignalen erregten Selektionsdrähten darstellt. Beispielsweise zeigt die obere Reihe, daß die Leitungen 208, 210, 228 und 230 aktiviert sind bzw. daß in diesen ein Strom in Richtung der Pfeile gemäß Fig. 2a fließt. Die anderen drei Reihen zeigen jeweils eine unterschiedliche Kombination möglicher erregter Selektionsdrähte, An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Eingangsleitung 209 niemals erregt ist und daß demzufolge bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung das magnetische Element 213 niemals umschaltet und deshalb unnötig ist. Ebenso ist der tSelektionsdraht überflüssig. Es ist jedoch manchmal aus Herstellungsgründen erforderlich, daß in dem System solche magnetischen Elemente, ψ wie beispielsweise das Element 213, vorhanden sind, obgleich diese niemals tatsächlich in dem Umschaltschema verwendet werden.

Wenn für den Augenblick angenommen wird, daß die Se-

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lektionsdrähte 208, 210, 228 und 230 wirksam sind und.daß in ihnen jeweils ein Strom in Richtung der in Pig. 2a dargestellten Pfeile fließt, ist klar, daß die magnetischen Elemente 212, 214, 232 und 234 von dem mit Η_β bezeichneten stabilen Zustand in Fig. 2f auf den mit H_g bezeichneten Zustand umschalten müssen. Die Änderung des magnetischen Zustandes der magnetischen Elemente bewirkt und induziert Spannungen in Ausgangsleitungen, welche durch diese umgeschalteten Elemente hindurchgeführt sind.

Gemäß Fig. 2b ist eine Ausgangsleitunß 2.4 O auf besondere Weise durch sämtliche magnetischen Elemente hindurchgeführt. Fig. 2b zeigt die gleichen magnetischen Elemente wie Fig. 2a, wobei der Vormagnetisierungsdraht 200 und die verschiedenen Selektionsdrähte nicht dargestellt sind. In Fig. 2b verläuft der Ausgangsdraht durch die magnetischen Elemente 212, 214, 232 und 23¹J in der gleichen Richtung hir-durch. Wenn das magnetische Element umschaltet, erscheint auf dem Ausgangsdraht 240 eine induzierte Spannung bestimmter Polarität. Eine gleiche induzierte Spannung erscheint, wenn die magnetischen Elemente 214, 232 und 234 umschalten. Nimmt man an, daß alle vier magnetischen Elemente gleichzeitig umschalten, so ergibt sich ein Spannuri{_;sbeitrag infolge des Umschaltens jedes magne-

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tischen Elementes, und die Summe dieser Spannungsbeiträge führt zu einer Gesamtspannung an einem Widerstand R., Das ist in Fig. 2g in der Spalte 240 in Reihe 1 durch die"Zahl 4 dargestellt. Die Zahl 4 steht für die Summe der Spannungsbeiträge der vier jeweils umgeschalteten magnetischen Elemente.

In Pig, 2c ist ein weiterer Abfühldraht 241 darge- ^ stellt, welcher durch die gleichen magnetischen Elemente wie in Fig. 2a hindurchgeführt ist, wobei der Vormagnetisierungsdraht und weitere Abfühldrähte nicht dargestellt sind. Der Abfühldraht 241 ist durch die verschiedenen magnetischen Elemente auf andere Weise als der Abfühldraht 240 hindurchgeführt. Da die Verdrahtungen von einander verschieden sind, löschen sich die Spannungsbeiträge jeweils der umschaltenden magnetischen Elemente bei Erregung der Eingangsseleictionsdrähte 208, 210, 228 und ^ 230 gegenseitig aus, so daß an einem Belastungswiderstand Rg die Spannung gleich Null ist. Demgemäß wird für die in der ersten Reihe der Tabelle 1 angegebene Eingangskombination durch den Abfühldraht 241 Keine Ausgangsspannung abgefühlt. Das ist in der rechten Hälfte der in Fig. 2g dargestellten Tabelle durch eine 0 in der Spalte 2¹Jl in Reihe 1 angegeben. . >

BAD

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i*

Eine gleiche Beziehung gilt für einen Abtastdraht in Fig. 2d und für einen Abtastdraht 2^3 in Fig. 2e. Jeder dieser Abtastdrähte ist jeweils mit Bezug auf die anderen Abtastdrähte auf unterschiedliche Weise durch die magnetischen Elemente hindurchgeführt, so daß sich die Spannungsbeiträge der umschaltenden Elemente unter der oben angegebenen Eingangskombination gegenseitig auslöschen und demzufolge· bewirken, daß die Spannungen an den Widerständen R_n und R_n jeweils gleich Null sind.

Durch eine Änderung der erregten Eingangsselektionsdrähte im Sinne einer anderen Kombination ist es möglich, andere magnetische Elemente zum Umschalten zu bringen. Beispielsweise können durch Verwendung der in der zweiten Reihe in Fig* 2g angegebenen Eingangskombination die magnetischen Elemente 212, 21¹J, 233 und 235 zum Umschalten gebracht werden. Die Erregung dieser magnetischen Elemente bewirkt, daß Spannungsbeiträge derart aufaddiert werden, daß am Widerstand R_ß in Fig. 2c eine Spannung erscheint, während an keinem der anderen obengenannten Belastungswiderstände eine Spannung auftritt»

Aus den oben gegebenen Erläuterungen folgt, daß durch Auswählen eindeutiger Kombinationen von Eingangssignalen

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welche durch entsprechende Selektionsdrähte getrieben werden, in Kombination mit einer eindeutigen Verdrahtung von Ausgangsleitungen die Möglichkeit besteht, mehrere magnetische Elemente innerhalb jedes Umschaltelementes umzuschalten, wobei jeweils nur eine der eindeutig verdrahteten Ausgangsleitungen durch das Umschalten der magnetischen Elemente verursache Spannungsbeiträge führt, welche sich aufaddieren statt sich gegenseitig auszulöschen.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Ausgangsabfühldrähte im wesentlichen durch Rauschen und andere schwache Störungen (wie beispielsweise Halbströme) auf den Eingangsselektionsdrähten nicht beeinflußt werden, weil zum Umschalten der magnetischen Elemente ein relativ großes Signal erforderlich ist. Da die Halbsignale und/oder Rauschsignale im allgemeinen eine geringe Größe aufweisen, schaltet keines der magnetischen Elemente in Abhängigkeit von diesen um, was bedeutet, daß der Eingang von den W Ausgangsdrähten getrennt ist. Diese Trennung wird durch die Tatsache bewirkt, daß die magnetischen Elemente auf einen festen Punkt auf ihrer Magnetisierungskennlinie vormagnetisiert bzw. zurückgestellt sind und daß ein verhältnismäßig großes Signal aur Überwindung der Nichtlinearität

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der magnetischen Elemente erforderlich ist.

In Fig. 5a ist ein Schaltschema für einen Kodierer dargestellt, welcher in der Lage ist, die Steuersignale in Abhängigkeit von zwei Eingangssignalen "A" und "B" zu aktivieren, welch letztere vorher zur Bezeichnung von Ausgängen verwendet worden sind. Die Eingänge A und B sind in der Tabelle in Fig. 5b mit Binärzuständen dargestellt und das in Fig. 5a dargestellte Kodiernetzwerlc spricht auf die verschiedenen Binärzustände derart an, daß die für die verschiedenen Eingangspaare dargestellten Drähte erregt werden.

Fig. 5b zeigt eine elektronische logische Ausführungsform für den in Fig. 5a dargestellten Kodierer. Diese besondere AusfUhrungsform gilt lediglich als Beispiel für viele mögliche Ausführungsformen und verwendet eine besondere Form einer Irogik, was im folgenden noch beschrieben ist. Relative Eingangsspannungen an den Eingangsklemmen A und B sind in der Tabelle in Figo 5b auf der linken Seite dargestellt, ifährend die rechte Seite das Binär.'iquivalent darstellt, welches dem in Fig. 5b gezeigten entspricht. Das Kodiernetzwerk weist zwei Inverter 500 und 501 auf. Diese Inverter nehmen die Polarität

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des Eingangssignales an und invertieren sie. Das Kodiernetzwerk weist außerdem vier UIID-Inverterschaltungen 502, 503, 504 und 505 auf» Die UHD-Tnverterschaltungen wirken derart, daß dann, wenn beide Eingangsleitungen jeweils positive Polarität aufweisen, die Ausgangsleitung immer negativ ist. Jede andere Eingangskombination ergibt einen positiven Ausgang, Das Kodiernetzwerk weist weiterhin eine Vielzahl von ODER-Schaltungen 5O6, 507, 508, 509, 510, 511, 512 und 513 auf. Die ODER-Schaltungen wirken ^ derart, daß, wenn irgendein Eingang der ODER-Schaltung negativ ist, der Ausgang immer eine positive Polarität hat. Deshalb kann bei positiver Ausgangspolarität irgendeiner der ODER-Schaltungen in den entsprechenden Leitungen in der richtigen Richtung ein Strom getrieben werden und damit das gewünschte Umschalten von magnetischen Elementen bewirkt werden. Die Verbindungen gemäß Fig. 5a bewirken das Fließen der richtigen Ströme in den Selektionsdrähten 208, 209, 210, 211, 228, 229, 230 und 231, so daß die in den Fig. 2b bis 2e dargestellten Abfühldrähte erregt werden,

w-

Der Fachmann wird bemerken, daß auch andere Kodierschaltungen zur Durchführung der gewünschten Kodierung zweier Binäreingangsleitungen möglich sind,derart, daß immer ein magnetisches Element eines Paares von einander augeordneten magnetischen Elementen innerhalb der magnetischen Umschalteinrichtung

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umschaltet. Weiter sei hier bemerkt, daß keine Schaltverbindungen zu dem Eingang der ODER-Schaltung 507 hin dargestellt sind, weil bei der hier beschriebenen Ausführuncsform der Selektionsdraht 209 nicht erregt ist. Aus Herstellungsgrtinden kann es erwünscht sein, diesen Schaltkreis trotzdem vorzusehen, weil die Schaltung auch mit anderen als den dargestellten Selektionsdrahtkombinationen verwendet werden kann«,

In Fig. 3 ist eine Vielzahl von magnetischen Elementen mit verschiedenen hindurchgeführten Selektionsdrähten dargestellt. Jedes magnetische Element ist durch eine Bezeichnung der Form 0_χγ gekennzeichnet, wobei X und Y Zahlen sind, welche die X-Reihe und die Y-Reihe angeben, in welcher das Element erscheint. Beispielsweise erscheint das magnetische Element C₁₂ in der ersten X-Reihe und in der zweiten Y-Reihe. Selektionsdraht 301 verläuft zwischen Eingangsklemmen X. und Χ¹*· Die Selektionsleitung 301 ist durch sechs magnetische Elemente hindurchgeführt, nämlich C₁₁, C₁₂, C₁₃, C₁₃, C₁₂ und C₁₁. Ein Treiber des mit Bezug auf Fig. Id beschriebenen Typs kann zwischen den Klemmen X₁ und X» angeschlossen werden. Wenn allerdings der an diese Klemmen angeschlossene Treiber nur derart treiben kann, daß ein magnetisches Element

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"halbausgesteuert" wird, bringt ein in der Leitung 301 fließender Strom keines der dieser Leitung zugeordneten • magnetischen Elemente zum Umschalten» Ein weiterer Strom ist zur Umschaltung dieser Elemente erforderlich» Ein weiterer Typ eines Selektionsdrahtes ist zwischen Anschlußklemmen Yp und Y'ρ dargestellt. Dieser Selektionsdraht 3O4 ist zwischen diese Klemmen geschaltet und durch magnetische Elemente C₁₂, C₃₂, C_₂, C^f ₂, C₃₃ und C'₁₂ hindurchgeführt. Ein Strom im Selektionsdräht 30^ muß immer derart stark sein, daß ein Element "halbausgesteuert" wird, und muß immer von der Klemme Y_? zur Klemme Y^f„ fließen« Aufgrund der Art der Verdrahtung der Selektionsleitung 30¹I und unter der Annahme, daß der geeignete Vormagnetisierungsstrom durch jedes Element in zu dem an der Klemme Yp angegebenen Strom entgegengesetzter Richtung hindurchfließt, bewirkt ein im Selektionsdraht 304 fließender Strom eine Halbaussteuerung bzw. Halbselektion der magnetischen Elemente C₁₂, C₃₂, C_₂, C', C₃₃ und C^! ₁₂,

^ vorausgesetzt, daß der Vormagnetisierungsstrom durch jedes magnetische Element in zur Stromrichtung auf dem Selektionsdraht 304 entgegengesetzter Richtung hindurchfließt. Der übrige Halbstrom muß durch die kodierten Signale auf den X-Selektionsdrähten geliefert werden, nämlich den Selektionsdrähten 301_s 302 und 3O3„

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Nimmt man an, daß Selektionsdrähte 301 und 304 aktiviert sind, so haben nur die magnetischen Elemente CL« bzw. C^f _1? die Möglichkeit zum Umschalten, da dieses die einzigen Elemente in der in Fig. 3 dargestellten Anordnung sind, durch welche zwei Halbströme hindurchfließen. Wenn in Selektionsdraht 301 ein Strom in der an der Eingangsklemme X. gezeigten Richtung fließt und wenn im Selektionsdraht 304 ein Strom in der bei Klemme Y„ angegebenen Pfeilrichtung fließt, so fließen durch das magnetische Element CLp Halbströme in der gleichen Richtung hindurch und bei den vorausgesetzten Eingängen ist das das einzige Element in der dargestellten Anordnung, welches umschaltet.

Es ist zu beachten, daß die in Fig. 3 dargestellten magnetischen Elemente neun Paare von jeweils einander zugeordneten magnetischen Elementen bilden und daß es ν zur Herstellung einer brauchbaren Umsehaltanordnung erforderlich ist, daß mehr Paare von einander zugeordneten magnetischen Elementen hinzugefügt werden, was eine Vergrößerung der Anzahl der zugeordneten X- und Y-Treiberdrähte zur Folge hat. Die X-Drähte werden typischerweise in Kombinationen wie die mit Bezug auf die Fig. 2a bis 2e erläuterten Kombinationen angetrieben, während die Y-Drähte wenn sie ausgewählt sind, sämtliche magnetischen Elemente,

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welche auf sie aufgefädelt sind, mit Halbströrnen versorgen»

. In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch, eine dreidimensionale Anordnung dargestellt, wobei die Ausgangsleitungen weggelassen sind. Es ist zu beachten, daß die in Fig. 6 dargestellte Anordnung.ebensogut eine zweidimensionale Anordnung sein könnte» Es sind nur zwei Selektionskoordinaten dargestellt, nämlich eine der X-Eingänge (A,

* B, C, D,) und eine der Y-Eingänge (Y₁, Y₃, Y₃ und Y^), Für eine Erleichterung des Aufbaues sind magnetische Elemente 601, 602, 603 und 604, welche typische Beispiele darstellen, auf eine einzige isolierende Trägerschicht plattiert bzw.-aufgebracht. Magnetische Elemente 605, 6O6, 607 und 6O8 sind auf einer weiteren Trägerschicht plattiert. Ein Selektionsdraht oll ist derart gezogen, daß er durch die magnetischen Elemente 6OI, 602, 603 und 604 in der gleichen Richtung wie der Vormagnetisierungsstrom I„ in

h einer Vormagnetisierungsleitung 610 hindurchgeführt ist, welcher durch sämtliche in Fig. 6 dargestellte magnetischen Elemente hindurchgeleitet wird. Mehrere Y-Selektionsdrähte sind zwischen Anschlußklemmen Y -Y¹ , Y -Y' , Y-Y* und Yk-Y¹I. angeschlossen. In einem bestimmten Zeitpunkt kann jeweils immer nur einer der Y-Selektionsdrähte erregt wer-

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den« Diese Selektionsdrähte werden durch normale Dekodierverfahren, in externer Schaltung ausgewählt. Der Strom in den Y-Selektionsdrähten fließt in der Richtung, welche an den Eingangsklemmen Y₁, Y₂, Y, und Y₁₄ angegeben ist. Der Strom ist jeweils ein Halbstrom und ermöglicht es deshalb, daß acht von den dargestellten zweiunddreißig magnetischen Elementen entsprechend den möglichen Kombinationen, welche an den mit 1, 2, 3 und H bezeichneten X-Eingängen eingegeben werden, umgeschaltet werden können. Wenn die Eingangsleitungen entsprechend einer Schaltung des in Fig. Id dargestellten Typs angetrieben v/erden, so schalten nur vier der in Fig. 6 dargestellten zweiunddreißig magnetischen Elemente in jedem Zeitpunkt um. Wenn Ausgangsdrähte durch die Elemente hindurchgeführt sind, welche entsprechend den in den Fig« 2b bis 2e dargestellten Verdrahtungsmustern umschalten, so wird nur einer der Ausgangsdrähte entsprechend einer der bestimmten Folgen von Steuersignalen, welche in die mit 1, 2, 3 und H bezeichneten Leitungen eingegeben werden, erregt.

Eine weitere VerdrahtungBmöglichkeit ergibt sich leicht aus der Diskussion der Operation der Schaltungen in Fig. 6 und in anderen Figuren, Bei diesem weiteren Verdrahtungsverfahren wäre eine Vielzahl von Vormagne-

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tisierungsdrähten zu verwenden, wobei jeder Vormagnetisierungsdraht durch die gleichen magnetischen Elemente wie die Drähte zwischen den Y- und zugeordneten Y¹-Anschlußklemmen hindurehgeführt sind. Im normalen Betrieb fließt ein Strom I_. vom Y'-Eingang zu der Y-Klemme in der für den Vormagnetisierungsdraht 610 dargestellten Richtung. Wenn jedoch ein bestimmter Y-Draht ausgewählt ist, wird der Vormagnetisierungsstrom auf einen Wert verringert, derart, daß ein Halbstrom auf einem anderen κ Selektionsdraht, v/elcher durch das betreffende magnetische Element hindurehgeführt ist, das magnetische Element zum Umschalten bringt und eine induzierte Spannung auf einer Ausgangsleitung erzeugt.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung der Koinzidenz von Halbströmen in gewünschten magnetischen Elementen besteht darin, die magnetischen Elemente in der X-Richtung gemäß Fig. 3 zu verdrahten und die Elemente in der Y-Riehtung in der gleichen Weise zu verdrahten» Dadurch werden die zu zugeordneten Drahtpaaren hinführenden X-Selektionsdrähte exakt in der gleichen Art wie die Y-Selektionsdrähte gleichseitig angetrieben und dadurch bewirkt, daß die Halbströme nur bei den magnetischen Elementen gleichzeitig auftreten,, welche umgeschaltet werden sollen» Diese Lösung hat den

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Vorteil, daß die Rauschempfindlichkeit verringert wird, aber den Nachteil, daß die Anzahl der Treiber und Kodierschaltungen, welche zur Erzeugung der erforderlichen Koinzidenz erforderlich sind, größer wird. Ein Vorteil ist jedoch, daß die Spaltengröße des elektronischen Positivs geringer wird.

Zum Verständnis der Einfachheit, mit welcher die verschiedenen Ausgangsdrähte (in Fig. 6 nicht dargestellt) durch die magnetischen Elemente, welche bei der Umschaltanordnung nach der Erfindung verwendet werden, hindurchgefädelt werden können, wird auf die Darstellung in Fig. 7a Bezug genommen. In Fig. "Ja. ist eine Anzahl von Trägerschichten 700, 701, 702, 703, 704, 705, 706 und 707 dargestellt, auf Vielehe jeweils magnetische Materialien in Gestalt von Elementen aufgebracht sind» wobei es sich um ringförmige Elemente, ringförmige Schichten oder Schichten handeln kann, welche in Parallelfeldumschaltart betrieben werden. Tatsächlich sind die magnetischen Elemente 212, 213, 214, 215, 232, 233, 234 und in der gleichen Beziehung zueinander wie in Fig. 2b dargestellt. Um den Ausgangsdraht 240, welcher in Fig. 2b dargestellt ist, durchziehen zu können, werden die Trügerochichten gemäß Fig, 7a zueinander ausgerichtet, ciodann

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Xiird ein gerader Draht durch sämtliche Trägerschichten hindurchgezogen«, Dabei wird der Draht 708 durch die magnetischen Elemente 212, 214, 232 und 234 hindurchgeführt. Ein weiterer gerader Draht 709 wird durch sämtliche Trägerschichten bzw. durch eine andere Spalte von Löchern bzw. durch magnetische Elemente 213, 215, 233 und 235 hindurchgezogen. Es sei bemerkt, daß an der Stelle, an welcher ein gerader Draht durch eine Trägerschicht hindurchgeführt ist und an welcher kein magnetisches Element aufgebracht ist, die Wirkung, was den geraden Draht anbetrifft, die gleiche ist, wie wenn dieser in Luft geführt ist. Zur Vervollständigung der Herstellung des Abfühldrahtes 240 ist es erforderlich, daß ein Ende des Drahtes 709, wie dargestellt, geerdet wird und daß der Draht 708 an einen Widerstand R. angeschlossen wird. Anschließend ist lediglich noch der Draht 708 mit dem Draht 709 zu verbinden, was durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Vergleicht man dann die in den Pig. 7a und 2b dargestellten Schaltungen miteinander, so bemerkt man, daß die Drähte 708 und 709 in Verbindung mit dem gestrichelt dargestellten Draht 710 tatsächlich den in Fig. 2b dargestellten Äusgangsdraht 240 bilden.

Zur Herstellung einer weiteren Abfühlleitung wird eine

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ausgewählte Reihe von Trägerschichten in horizontaler Richtung derart verschoben, daß eine andere Reihe von Löchern in vertikalen Kanälen aufeinander ausgerichtet ist. In Fig. 7b sind die Trägerschichten 704 und 706 im Vergleich zu ihrer Position in Pig« 7a nach rechts verschoben und die Trägerschichten 705 und 707 sind im Vergleich zu ihrer Position in Fig. 7a nach links verschoben worden_o Eine weitere Ausgangsleitung wird sodann in der gleichen V/eise gebildet, wie mit Bezug auf Fig. 7a bereits beschrieben. Tatsächlich ist in Fig. 7b die Ausgangsleitung 241 zusammen mit dem ihr zugeordneten Belastungswiderstand R_ß dargestellt, welche in identischer Weise durch die gleichen magnetischen Elemente wie der Abfühldraht 241 in Fig. 2c hindurchgeführt ist«,

Zur Vervollständigung der Herstellung der in den Fig. 2b und 2c dargestellten Ausgangsleitungen müssen lediglich die in Fig. 7b dargestellten Trägerschichten derart von neuem verschoben werden, daß die zusätzlichen Abfühldrähte leicht durch die geraden Kanäle, welche sich nach der Neueinstellung der Trägerschichten ergeben, leicht hindurchgezogen werden können_β

Zur Vereinfachung der Figuren sind die für die raag-

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ietischen Elemente erforderlichen Selektionsleitungen in den Fig₀ 7a und 7b nicht dargestellt» Da einige Drähte dazu bestimmt sind, durch die magnetischen Elemente in einer bestimmten Reihe auf einer ebenen Trägerschicht hindurch zu verlaufen, können diese Drähte auf den betreffenden Trägerschichten plattiert und dabei derart angeordnet werden, daß sie durch die geeigneten magnetischen Elemente in der richtigen Richtung hindurchverlaufen. Die Leitung 610 gemäß Pig, 6 ist ein Beispiel für eine mögliche plattierte Leitung, Vielehe auf jede der in Figo 7 gezeigten Trägerschichten aufgebracht werden kann. Zur Verlegung der Y-Selektionsdrähte gemäß Fig. 6 sind selbstverständlich die gleichen Verfahren xtfie die bei der Verdrahtung der Abfühlleitungen verwendeten, wie mit Bezug auf. die Fig„ 7a und 7b erläutert, geeignet,,

In der gesamten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist auf magnetische Umschaltanordnungen des in Fig. 2a dargestellten Typs Bezug genommen W - worden, bei welchem nur vier mögliehe Ausgangsleitungen vorhanden sind, wie in den Fig. 2b, 2c, 2d und 2e dargestellt. Dem Fachmann ist natürlich klar, daß durch Hinzufügen weiterer Paare von einander zugeordneten magnetischen Elementen sowie von weiteren Selektionsdrähten die Anzahl von eindeutigen Eingangssteuersignalkombina-

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tionen vergrößert werden kann und daß demzufolge mehr Ausgangsdrähte durch die magnetischen Elemente hindurchgezogen werden können, welche auf die zusätzlichen eindeutigen Steuersignalkombinationen ansprechen,, Beispielsweise können acht Paare von einander zugeordneten Elementen vorgesehen sein, welche auf acht Paare von Selektionsdrähten ansprechen, so daß das Umschalten von acht eindeutigen Kombinationen magnetischer Elemente bewirkt wird, welche durch eine von acht eindeutig verdrahteten Abfühlleitungen in geeigneter Weise abgefühlt werden.

Fig. 8 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsfora der Erfindung, Bei dieser Ausführungsform werden Magnetschichtflecke verwendet, welche auf eine Trägerschicht aufgebracht sind, die in Fig, 8 nicht dargestellt ist. In Fig. 8 sind Magnetschichtflecke 812, 813, 814, 815, 832, 833, 834 und 835 dargestellt, über welche jeweils oberhalb plattierte Drähte hinweggeführt sind,

Eingangsselektionsdleitungen 8o8, 809, 810, 811, 828, 829, 830 und 831 sind in gleicher Weise wie die Eingangsselektionsdrähte in Fig, 2a angeordnet. Jede der Eingangsselektionsloitungen ist über einen zugeord-

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neten Magnetschichtfleck hinweggeführt,

In einer Vormagnetisierungsleitung 800 fließt ein Strom I„ in der eingezeichneten Pfeilrichtung. Dieser angelegte Vormagnetisierungsstrom wird dazu verwendet, sicherzustellen, daß die Orientierung des Magnetisierungs vektors innerhalb des Mägnetschichtfleckes immer mit einer bestimmten Orientierung übereinstimmt, bevor der Dekodierer erregt wird,

Ein Strom,» weicher in der Selektionsleitung 808 in Richtung des in Fig. 8 dargestellten Pfeiles fließt, bewirkt, daß der Magnetisierung^vektor innerhalb des Mägnetschichtfleckes 812 seine Orientierung ändert, wenn der Strom in dieser Selektionsleitimg ausreichend stark ist, um ^die Wirkungen des Vormagnetisierungsstromes Ig zu überwinden. Die gleiche Überlegung gilt für jeden anderen Selektionsdraht in Fig. 8· Aus den obigen k Überlegungen ergibt sieh außerdem» daß Eingangsselektionsleitungen eine Vielzahl von Selektionsleitungen bilden könnten» bei vmlcher der Strom in jeder Selektionsleitung zum Umschalten des Magnetisierungsvektors innerhalb eines bestimmten Schichtfleckes zu schwach ist_s jedoch in Kombination stark genug ist, um den Magnetisie-

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rungsvektor eu ändern. Demzufolge könnte beispielsweise die Eingangsselektionsleitung 808 durch zwei Eingangsselektionsleitungen ersetzt werden. Wenn der Strom in diesen beiden Ersatzselektionsleitungen eine ausreichende Stärke hat, kann der Magnetisierungsvektor des Schichtfleckes 812 umgeschaltet werden. Diese Stromwerte können derart eingestellt werden, daß immer dann, wenn nur eine EingangsBelektionsleitung wirksam ist, der Magnetisierungsvektor des Schichtfleckes 812 nicht umgeschaltet wird,

' Es sei außerdem bemerkt, daß die Vormagnetisierungs leitung 800 durch einen Vormagnetisierungsstrom in einer weiteren Selektionsleitung ersetzt werden könnte, welch letztere die gleiche Anordnung wie die in Fig. 3 dargestellte Selektionsleitung 30** hätte. Der durch diese Selektionsleitung hindurchfließende Strom hat in diesem fall eine ausreichende Stärke, um sämtliche Schichtflecke derart ausreichend vorzumagnetisieren, daß ein Strom in jeder der anderen Selektionsleitungen für einen bestimmten Magnetschiehtfleek nicht ausreicht, um dessen Magnetisierungsvektor umzuschalten. Um das Umschalten eines bestimmten Schichtfleckes zu bewirken, muß der Vormagnetisierungsstrom in der weiteren Selek-

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2 Q B 3 2 O: Hq

tionsleitung .verringert und gleichzeitig ein Strom in der erstgenannten Selektionsleitung zum Fließen gebracht werden«, Die Treibercharakteristiken der Magnetschichtfleck-Ausführungsform in Figo 8 sind damit im wesentlichen die gleichen wie die Charakteristiken der vorher beschriebenen Ausführungsformen,

Eine Ausgangsleitung 840 ist über sämtliche Magnetschichtflecken in Fig. 8 plattiert« Tatsächlich ist die

_k Anordnung dieser Ausgangsleitung 840 mit der Anordnung des in Fig. 2b dargestellten Ausgangsdrahtes 240 identisch. Unter der Annahme, daß die Eingangsleitungen 8O8, 810, 828 und 83O erregt sind, so daß die Magnetschichtflecken 812, 814, 832 und 834 umgeschaltet werden, ergibt sich ein Spannungsbeitrag infolge des Umschaltens jedes dieser Magnetschichtflecke, und diese Spannungsbeiträge werden in der Ausgangsleitung 840 derart aufaddiert, daß sich an einem Ausgangsbelastungswiderstand R„ eine Spannung ergibt. Damit ist die in Fig. 8 dargestellte Anordnung in

" bezug auf die Ausgangsleitung 840 mit den in den Fig. 2a und 2b mit Bezug auf die Ausgangsleitung 240 dargestellten Anordnungen identisch.

Gleiche Überlegungen sind für eine Ausgangsleitung

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anzustellen, welche gemäß Fig, 8 in gleicher räumlicher Anordnung verlegt ist wie der Ausgangsdraht 241 gemäß Pig. 2c.

Die Vorteile der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind Völlig klar. Es ist ein Vorteil, daß die erforderliche Verdrahtung leicht durch weitere grafische Niederschlagsverfahren herstellbar ist, welche in der Transistor- und Miniaturschaltungstechnik bestens bekannt sind. Außerdem ist von Vorteil, daß die Ausgangsleitungen des Dekodierers über die Trägerschicht hinweg bis zu der Schaltung plattiert werden können, an welche die verschiedenen Ausgangsleitungen angeschlossen sind, wie beispielsweise Magnetspei cher, bei welchen die Ausgangsleitungen jeweils HaIbansteuerleitungen in dem Speicher entsprechen,,

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über die beschriebenen Ausführungsbeispiele hinaus selbstverständlich eine Vielzahl von Vereinfachung- und Verbesserungsmöglichkeiten soviohl hinsichtlich des Aufbau a als auch der Betriebsweise der erfinduni-;sgeniüßen Dokod ior 3 c ha1t ung.

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Claims (1)

1. 2Ü63203

   Patentansprüche ι

   Dekodierschaltung, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von magnetischen Elementen ( 112, 113, 114*, 115, 126, 127, 128, 129, 142, 14-3, 144·, 14-5, 160, 161, 162, 163, 212, 213, 214-, 215, 232, 233, 234, 235), welche auf einen gemeinsamen stabilen Punkt ihrer Magnetisierungskennlinie vormagnetisiert sind, weiter durch eine Vielzahl von Selektionsdrähten (108, 109, 110, 111, 124, 125, 138, 139, 140, 141, 158, 159, 208, ' 209, 210, 228, 229, 230, 231), welchen jeweils zwei der magnetischen Elemente zugeordnet sind und welche jeweils derart angeordnet sind, daß jeweils das eine der "beiden magnetischen Elemente umschaltet, wenn in dem "betreffenden Selektionsdraht ein Strom in einer Richtung fließt, bzw. daß jeweils das andere der beiden magnetischen Elemente umschaltet, wenn in dem betreffenden Selektionsdraht ^ ein Strom in entgegengesetzter Richtung fließt-, ferner durch eine Vielzahl von Treiberschaltungen (100, 101, 103, 104, 122, 123, 152, 153), welche jeweils mit einem einzelnen Selektionsdraht verbunden sind und welche in Abhängigkeit von externen Steuersignalen ein Signal erzeugen, welches eines der, dem mit der Treiberschaltung

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   verbundenen Selektionsdraht zugeordneten magnetischen Elemente umschaltet, und schließlich durch eine Vielzahl von Ausgangsdrähten (240, 241, 242, 243), welche ein Signal von jedem umschaltenden magnetischen Element empfangen, wobei für jede externe Signalkombination jeweils nur einer der Ausgangsdrähte durch das Umschalten jedes magnetischen Elementes komplementäre Signale empfängt.

   2. Dekodierschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Umschaltzellen, welche jeweils ein Paar von magnetischen Elementen (112, 113 bzw. 114, bzw. 126, 127 bzw, 142, 143 bzw. 144, 145 bzw. 160, l6l bzw. 162, 163) aufweisen, die jeweils aus einem Material mit rechteckiger Hystereseschleife gebildet sind und unterschiedliche stabile PluSremanenzzustände aufweisen, von welchen einer ein stabiler Bezugszustand ist, weiter durch mit den Umsohaltzellen verbundene Steuerschaltungen (106, 107, 122, 123, 132, 133, 152, 153), welche auf Informationssteuersignale derart ansprechen, daß nur ein bestimmtes der magnetischen Elemente entsprechend den Informationssteuersignalen von seinem Bezugszustand auf einen unterschiedlichen stabilen Zustand umgeschaltet wird, ferner durch eine Einrichtung, welche nach Betätigung

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   der Steuerschaltungen wirksam ist und sämtliche magnetische Elemente jeder Umschaltzelle auf den Bezugszustand umschaltet, und schließlich durch die Vielzahl von Ausgangsdrähten (240, 241, 242, 243), welche entsprechend einem bestimmten Schaltkode mit sämtlichen magnetischen Elementen derart gekoppelt sind, daß auf das Umschalten der magnetischen Elemente hin nur an einer der Ausgangsleitungen eine Gesamtausgangsspannung auftritt.

   j5. Dekodierschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Umschaltung sämtlicher magnetischer Elemente jeder Umschaltzelle auf den Bezugszustand jeweils Mittel (V„) zur Vormagnetisierung sämtlicher magnetischer Elemente in den Bezugszustand aufweist.

   4. Dekodierschaltung nach Anspruch 1, zur Dekodierung zweiwertiger Eingangssignale in eindeutige Ausgangssignale, r gekennzeichnet durch mindestens eine Gruppe magnetischer Elemente (0_χγ), welche jeweils einen normalen stabilen Zustand aufweisen und welche in Abhängigkeit von einer, einen bestimmten Schwellenwert übersteigenden Erregung auf einen unterschiedliehen Zustand umschaltbar sind, weiter

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   durch Eingangsleitungen (301, 302, 303, 304), über welche die Eingangssignal in verschiedenen, wählbaren Kombinationen eingegeben werden können, von welchen mindestens einige oberhalb des Schwellenwertes liegende Erregerströme verursachen, die jeweils entsprechend den zu dekodierenden Eingangssignalkombinationen wahlweise jeweils verschiedenen Kombinationen der magnetischen Elemente zugeführt werden, und schließlich durch Ausgangsleitungen (708, 709, 710; 840; 841), auf welchen jeweils entsprechend der Umschaltweise der magnetischen Elemente durch die Eingangssignale jeweils wahlweise Signale abgegeben werden, wobei für jede Gruppe von magnetischen Elementen eine Vielzahl von Ausgangsleitungen vorgesehen ist, welche jeweils einen Signalbeitrag der einen oder anderen Polarität von jedem Element in der betreffenden Gruppe, welches von einem normalen Zustand auf einen unterschiedlichen Zustand umschaltet, empfangen, und wobei jede Ausgangsleitung in Abhängigkeit vom Umschalten einer eindeutigen Kombination magnetischer Elemente ein Ausgangssignal bestimmter Größe abgibt.

   5. Dekodierschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsleitungen (301, 302, 303, 304; oll) jeweils paarweise angeordnet sind, wobei jeweils ein Paar jev/eils einem an die Dekodierschaltung angelegten zwei-

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   wertigen Eingangssignal zugeordnet ist, daß weiter die Ein- » gangsleitungen jedes Paares entsprechend dem Wert des betreffenden Eingangssignales wahlweise erregbar sind, daß ferner jede erregte Eingangsleitung ein entsprechendes magnetisches Element (CLy) in jeder Gruppe erregt, so daß die halbe Anzahl der magnetischen Elemente in jeder Gruppe nur in Abhängigkeit von jeweils einen bestimmten Wert oberhalb des Schwellenwertes aufweisenden EingangsSignalen um~ geschaltet wird, während die übrigen magnetischen Elemente jeweils in der betreffenden Gruppe nur in Abhängigkeit von jeweils den anderen Wert oberhalb des Sehwellenwertes auf-* weisenden Eingangssignalen umgeschaltet werden.

   6. Dekodier schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ausgangsleitungen (240, 241, 242, 245, 708, 709, 710, 840* 841) derart verlegt sind, daß sich die Signalbeiträge, welche sie jeweils von den umgeschalteten magnetischen Elementen (212, 213, 214, 215, 232, 233, 234, 235) der ihnen jeweils fest zugeordneten versohledenen Gruppen empfangen, nur jeweils bei einer einzigen, bestimmten Kombination von Eingangssignalwerten gegenseitig ergänzen,

   7. Dekodierschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

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   durch eine Vielzahl von magnetischen Elementen (Ο_χγ), welche in Gruppen eingeteilt sind, wobei jede Gruppe eine gerade Anzahl von magnetischen Elementen aufweist, weiter durch eine Vielzahl von Vormagnetisierungsdrähten (116, I30, 146, 164, 2QO, 610, 800), welche jeweils einer einzelnen Gruppe von magnetischen Elementen zugeordnet und derart angeordnet sind, daß ein in ihnen fließender Strom jedes magnetische Element auf einen gemeinsamen stabilen Punkt (H_ß) auf deren Magnetisierungskennlinie vormagnetisiert, ferner durch eine Vielzahl von jeweils einem einzelnen Vormagnetisierungsdraht zugeordneten Vormagnetisierungsstromtreiberschaltungen (122, 123* 152, 133, 152, 153), welche jeweils zwei verschiedene Ausgangs stromzustände jeweils derart entsprechender Größe und Richtung aufweisen, daß kein mit dem Vormagnetisierungsdraht verbundenes magnetisches Element umschalten kann, wenn die Vormagnetlsierungsstromquelle einen der beiden Ausgangsstromzustände eingenommen hat, wobei die Vormagnetisierungsstromquelle zwecks Steuerung des Ausgangsstromzustandes der Vormagnetisierungsstromtreiberschaltungen auf die externen Steuersignale anspricht, fernerhin durch eine Vielzahl von Selektionseinrichtungen (301, 302, 303, 304), welche auf eine weitere Gruppe von Steuersignalen ansprechen, wobei jede Einrichtung zur Umschaltung der magnetischen Elemente

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   jeweils zwei magnetischen Elementen jeder Gruppe zugeordnet ist und jeweils ein magnetisches Element in jedem zugeordneten Paar von magnetischen Elementen dann umschaltet, wenn die VormagnetisierungsStromtreiberschaltung einen der beiden Ausgangsstrornzustände eingenommen hat, und wobei die Selektionseinrichtung kein magnetisches Element in jedem zugeordneten Paar von magnetischen Elementen umschaltet, wenn die Vormagnetisierungsstromquelle den anderen der beiden Ausgangsstromzustände eingenommen hat, und schließlieh durch eine Vielzahl von jeder Gruppe magnetischer Elemente zugeordneten Ausgangsdrahten (240, 241, 242, 243, 708, 709, 710, 840, 841), welche jeweils ein Signal von jedem umschaltenden magnetischen Element innerhalb einer Gruppe von magnetischen Elementen empfangen und von welchen für jede Kombination von Steuersignalen jeweils nur ein Ausgangs draht durch das Umschalten jedes magnetischen Elementes komplementäre Signale empfängt.

   8. Dekodiersehaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens ein Paar von umschaltbaren magnetischen Elementen (212, 213, 214, 215/ 232, 233, 234, 235; σ_χγ), welche jeweils eine nichtlineare Magnetisierungskennlinie

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   mit zwei Signalzuständen (EL, H_n) aufweisen und welche in Abhängigkeit von einem angelegten Erregungssignal, dessen Größe einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, von einem Zustand auf einen anderen Zustand umschaltbar sind, weiter durch eine Eingangssignaleinrichtung für jedes Paar umschaltbarer magnetischer Elemente zum Übertragen des Erregungssignals und damit zum Umschalten jeweils eines der umschaltbaren magnetischen Elemente in jedem Paar von magnetischen Elementen, und schließlich durch eine Vielzahl von Ausgangseinrichtungen (240, 241, 242, 243, 708, 709, 710, 840, 841), welche jeweils infolge des Umschaltens jedes der magnetischen Elemente ein Signal empfangen, wobei der Signalbeitrag der Signale von jedem magnetischen Element nur auf einer der Ausgangseinrichtungen für jede Kombination angelegter Erregungssigiale komplementär ist,

   9, Dekodiereehal&ung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustände (Hg, Hg), auf welche die magnetischen Elemente (212, 215> 214, 215, 232, 25>, -254,-2J5j 0_χγ) umschaltbar sind, jeweils Sättigungszustände sind und daß eine Vormagnetisierungseinrichtung (V_R) vor-

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   gesehen ist, welche jedes der magnetischen Elemente in einem dieser Sattigungszustände hält.

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