DE2106583A1 - Circuit arrangement for selecting information from a read-only memory - Google Patents
Circuit arrangement for selecting information from a read-only memoryInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur Informationsauswahl eines Festwertspeichers Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Informationsauswahl eines Festwertspeichers mit weichmagnetischen induktiven Koppelelementen und eingelegten oder gefädelten Programmdrähten zur Auswahl eines adressierbaren Informationswortes mit einer dreifachen Gruppenauswahl. Circuit arrangement for selecting information from a read-only memory The invention relates to a circuit arrangement for selecting information from a read-only memory with soft magnetic inductive coupling elements and inserted or threaded Program wires for selecting an addressable information word with a triple Group selection.
Es sind Festwertspeicheranordnungen bekannt, die mittels induktiver Kopplung, kapazitiver Kopplung oder mit Haibleiterbauelementen arbeiten, wobei aber nur Verfahren für induktive Kopplungssysteme vorgeschlagen werden. Diese wiederum unterscheidet man in Speicher mit rein induktiver Kopplung ohne Ubertragereiemente (vergl. Electronics, 3. Febr. 1969), in Speicher mit Rechteck-Ferritmaterialien (vergl. Steinbuch, Handbuch der Nachrichtenverarbeitung, 2. Auflage, S. 568 ff) und in Speicher mit weichmag netischen Koppelelementen (vergl. Steinbuch und Siemens-Bauteilinformation R. Schmitt, Festwertspeicher mit ROM-Stäben), wobei Rechteck-Ferritkerne mit geschlossenen Ringkernen grundsdtzlich zur Anwendung gelangen.There are read-only memory arrangements are known that by means of inductive Coupling, capacitive coupling or work with semiconductor components, but where only methods for inductive coupling systems are proposed. This in turn A distinction is made between storage systems with purely inductive coupling without transmission elements (See Electronics, Feb. 3, 1969), in memory with rectangular ferrite materials (See Steinbuch, Handbuch der Nachrichtenverarbeitung, 2nd edition, p. 568 ff) and in memory with soft magnetic coupling elements (see Steinbuch and Siemens component information R. Schmitt, read-only memory with ROM bars), with rectangular ferrite cores with closed Toroidal cores are generally used.
Zu den weichmagnetischen vorbekannten Koppelelementen rechnen hauptsächlich Ferrit-Ubertrogerringkerne, Ferrit-Stäbe oder Ferrit Ul-Kerne. Die Informationssignale werden durch Fädeln bzw.The previously known soft magnetic coupling elements mainly count Ferrite transformer ring cores, ferrite rods or ferrite Ul cores. The information signals are made by threading resp.
Verlegen von Drähten Uber diese eingegeben und fest gespeichert.Laying wires over this entered and permanently saved.
In diesen Fädelspeichern werden von einigen wenigen Drähten angefangen bis zu mehreren hundert Drähten in der motrixartigen Anordnung der Koppelelemente verlegt. Die Ferritkerne werden dabei in Reihen zu Kernen angeordnet. Jeder Födeldraht führt durch alle Reihen der Matrix und ist durch die Kerne hindurchgefädelt, die bei Anwahl ein Signal abgeben sollen. Eine Anzahl von Kernen je Reihe stellt dabei jeweils die Länge eines Informationsblocks dar. Dieser wiederum wird als Wort bezeichnet und besteht aus einer Reihe Bits. Ein solches Wort wird Uber eine Decodierschaltung zur Informationsausgabe ausgewählt, Durch den Abfrage-Stromimpuls wird in jedem von der ausgewählten Wortleitung durchfädelten Kern ein Leseimpuls in die Leseleitung induziert. Die Leseirfipulse werdendabei in Leseverstarkern geformt und om Ausgang der Schaltung angeboten, wobei die Kombination der angebotenen n Bits das gesuchte Informationswort darstellt und eine Folge von angebotenen Worten als Programm bezeichnet wird. Die Auswahl des bestimmten Fädeldrchtes erfolgt somit durch eine einfache oder eine zweifache Decodierschaltung in multiplikativer Form, wobei die zweifache Decodierung als Gruppenguswghl gekennzeichnet ist.A few wires start in these thread stores up to several hundred wires in the motrix-like arrangement of the coupling elements relocated. The ferrite cores are arranged in rows to form cores. Any wire runs through all the rows of the matrix and is threaded through the kernels that should emit a signal when selected. A number of cores per row represents each represents the length of an information block. This in turn is referred to as a word and consists of a number of bits. Such a word is transmitted via a decoding circuit selected for information output, the query current pulse is used in each from the core threaded through the selected word line a read pulse into the read line induced. The read infinite pulses are formed in reading amplifiers and at the output the circuit offered, the combination of the offered n bits being the one you are looking for Represents information word and denotes a sequence of offered words as a program will. The selection of the specific threading right is thus made by a simple one or a twofold decoding circuit in multiplicative form, with twofold Decoding is marked as Gruppenguswghl.
Bei Rechteckferrit-Ringkernen schaltet beispielsweise ein Setzstromimpuls alle Kerne, durch die der ausgewählte Draht hindurchgefädelt ist, auf positive Magnetisierung und ein nachfolgender Löschstromimpuls setzt dabei nur die Kerne der Reihe zurück, die vom Löschstromimpuls durchflossen werden. Von den so umschaltenden Kernen werden in den Lesewicklungen Impulse induziert und alle Kerne mit gleicher Nummer werden von der Lesewicklung in jeder Reihe durchgeschleift oder Uber Entkoppeldioden auf einen gemeinsamen Punkt geführt. Bei einer anderen Art der Reihenauswahl wird wohrend des Setzstromimpulses durch alle Löschdrdhte , mit Ausnahme der Reihe, ftir die die Information abgefragt werden soll, ein Gegenstromimpuls gleicher Größe geschickt und die entgegengerichteten, gleich großen Ströme heben sich bei diesem sog.In the case of rectangular ferrite toroidal cores, for example, a set current pulse switches all cores through which the selected wire is threaded to positive magnetization and a subsequent extinguishing current pulse only resets the cores of the series, which are traversed by the extinguishing current pulse. Of the cores so switching are impulses are induced in the reading windings and all nuclei with the same number become looped through from the reading winding in each row or via decoupling diodes led to a common point. Another type of row selection will be while of the set current pulse through all canceling wires, with the exception of the row, for the the information is to be queried, a counter-current pulse of the same size is sent and the opposing, equally large currents rise in this so-called
Inhibitstrombetrieb auf, so daß nur die ausgewählte Reihe Impulse in den Wicklungen induzieren kann. Desweiteren erfolgt bei den bekanntgewordenen Festwertspeichern mit rein induktiver Kopplung eine Gruppenauswahl und der Inhalt der aisgewöhlten Wortleitung wird parallel (z.B. durch 64 Bits) angeboten.Inhibit current operation on, so that only the selected row pulses can induce in the windings. It also takes place with those who have become known Read-only memories with purely inductive coupling, a group selection and the content the selected word line is offered in parallel (e.g. by 64 bits).
Bei Festwertspeichern mit weichmagnetischen Koppelelementen wird im ollgemeinen durch eine Gruppenauswahl (V x W) dus gewUnschi-e Wort mit Bits direkt angesteuert. Dabei sind (V + W) Schaltstufen erforderlich, gegenüber (V + W + m) Schaltstufen bei Verwendung von Rechteckferritkernen. Werden beispielweise 2048 Worte in einem Festspeicher untergelxrucht, so sind im ersten Fall mindestens (V = 32) + (W = 64) = 96 Auswahlstufen erforderlich, während bei Rechteckferritkernen nur (V = 16) + (W = 16) + (m = 8) = 40 Auswahlstufen nötig sind. Diese Reduzierung ist durch AusnUtzen der Speichermöglichkeit in Rechteckferritkernen möglich. Bei der Ubertragerkopplung lößt sich diese Methode aber nicht ohne weiteres verwenden.In the case of read-only memories with soft magnetic coupling elements, the Generally through a group selection (V x W) the desired word with bits directly controlled. (V + W) switching steps are required, compared to (V + W + m) Switching stages when using rectangular ferrite cores. For example 2048 Words in a permanent memory are suppressed, then in the first case at least (V = 32) + (W = 64) = 96 selection levels required, while with rectangular ferrite cores only (V = 16) + (W = 16) + (m = 8) = 40 selection levels are necessary. This reduction is possible by utilizing the storage facility in rectangular ferrite cores. at However, this method cannot be used without further ado for the transmission coupling.
Durch die Praxis haben sich nun eine Reihe Nachteile herausgestellt, indem beispielsweise bei diesen Schaltungen der relativ hohe Strom bedarf von 500 bis über 1000 mA störend in Erscheinung tritt.Practice has now revealed a number of disadvantages, by for example the relatively high current requirement of 500 in these circuits up to more than 1000 mA is disturbing.
Außerdem können hierbei nur geschlossene Ringkerne verwendet werden, durch die die Programmdrähte hindurchgefädelt werden müssen, wobei die scheinbaren Vorteile einer Festwertspeicherung mit Rechieck-Ferritkernen bezüglich ihrer Störsicherheit, größerer Leseamplitude aufgrund des definierten Umschaltverhaltens der Kerne sowie kürzerer Zugriffszeit von untergeordneter Bedeutung anzusehen sind.In addition, only closed toroidal cores can be used here, through which the program wires must be threaded, the apparent Advantages of a read-only storage with Rechieck ferrite cores with regard to their interference immunity, larger reading amplitude due to the defined switching behavior of the cores and shorter access times are of minor importance.
Die Aufgabe und der Zweck des vorliegenden Erfindungsantrags wird nun darin gesehen, vorgenannte Nachteile zu vermeiden, indem eine 3-D-Auswahlschaltung für weichmagnetische Koppelemente vorge schlagen Übertrogerkopplung wird, welche die Vorteil der einfacheren Ansteuerung mit den Vorteilen der ; verbindet.The task and the purpose of the present invention request is now seen in avoiding the aforementioned disadvantages by using a 3-D selection circuit for soft magnetic coupling elements propose overhead coupling which the advantage of easier control with the advantages of; connects.
Es soll der Betrieb mit einem relativ geringen Strom betrieben werden, wodurch die Kerne unmittelbar durch integrierte Schaltkreise angesteuert werden und erreicht werden soll, daß der Betrieb weitgehend unabhängig wird von der Induktivitut, d.h. von der Anzahl der von einem Draht durchlaufenden Kerne, und daß sich trotzdem ein relativ großes Ausgangssignal eryibt. Aus diesem Grund wird ein Treiberstromimpuls durch die ausgawählten Programmdröhte yeschickt, der die betroffenen Kerne magnetisiert.The operation should be operated with a relatively low current, whereby the cores are controlled directly by integrated circuits and the aim is to ensure that the operation is largely independent of the inductance, i.e. the number of cores traversed by a wire, and that nevertheless produces a relatively large output signal. Because of this, a driving current pulse sent through the selected program drum, which magnetizes the affected nuclei.
Aufgrund der großen Induktivitöt, die dem Treiberstromimpuis entgegenwirkt, erfolgt die Aufmagnetisierung ansteigend in einer bestimmten Zeit, und beim Abschalten des Treiberstromimpulses induzieren die magnetisierten Kerne in den zugehörigen Lesewicklungen einen kurzen Impuls mit großer Amplitude. Der Umstand, daß die Ablesung der Information erst am Impulsende erfolgt, wird ausgeglichen durch eine zeitlich verschobene Ansteuerung. Damit ein rationelles Verlesen der Programmdrähte anstelle des vorgenannten Durchfödelns durch Ringkerne erreicht wird, wodurch wiederum die Herstellungskosten gesenkt werden, hat sich eine "offene" Födelung mit UI- oder Stabkernen bestens bewährt.Due to the large inductivity that counteracts the driver current pulse, the magnetization increases in a certain time, and when switching off of the driver current pulse induce the magnetized cores in the associated Reading winds a short pulse with a large amplitude. The fact that the reading the information only takes place at the end of the impulse, is compensated by a temporal shifted control. So that a rational reading of the program wires instead the aforementioned Durchfödelns is achieved by toroidal cores, which in turn the Manufacturing costs are reduced, an "open" federation with UI or Well proven rod cores.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für den Programmdroht eine zweifache Gruppenauswahl vorgesehen ist und eine dritte Auswahlmöglichkeit fur das Informutionswort aus mehreren durch den Programmdraht festgelegten Worten erfolgt, wobei einerseits alle Leseleitungen der zu einem Wort gehörenden Koppelelemente zu m Wortleitungen zusammengefaßt und nur die adressierte Wortleitung auf ein Potential geringer oder ohne Vorspannung zuordnet ist, während die anderen Wortleitungen auf ein Potential höherer Vorspannung zur Ausblendung der Lesesmpulse der nicht adressierten Koppelelemente schaltbar sind und andererseits alle Leseleitungen von Koppelelementen gleicher Nummern der vorhandenen m Worte über Entkoppelglieder zur Potentialtrennung zusammengefaßt und einer Auswerteschaltung zugeleitet werden in Die Erfindung wird nun anhand von den Zeichnungen dargestellten' Ausführungsbeispiel naher erläutert.According to the invention, this is achieved by threatening the program a double group selection is provided and a third option for the information word out of several by the Program wire set Words takes place, on the one hand, all reading lines belonging to a word Coupling elements combined to form m word lines and only the addressed word line is assigned to a potential with little or no bias, while the other Word lines to a higher bias potential to mask out the read pulses the non-addressed coupling elements are switchable and on the other hand all read lines of coupling elements with the same numbers of the existing m words via decoupling elements summarized for potential separation and fed to an evaluation circuit The invention is now illustrated with reference to the drawings' embodiment explained in more detail.
Es zeigen : Fig. 1 eine Schaltungsanordnung mit vorgeschaltetem Taktgenerator und Schaltstufe mit einer Speiche anordnung einer ersten und zweiten Auswahlstufe sowie veibundener dritten Stufe mit Lese- und Ausgangsverstärkerschaltung, Fig. 2 einen UI-Kern mit der Programmleitung für den Treiverstromimpuls und den Lesewicklungen fUr den Strom, Fig. 3 die notwendigen Impulsfolge in Abhöngigkeit der Zeiteingabe.1 shows a circuit arrangement with a clock generator connected upstream and switching stage with a spoke arrangement of a first and second selection stage as well as a connected third stage with read and output amplifier circuit, Fig. 2 a UI core with the program management for the Treiverstromimpulse and the reading windings For the current, Fig. 3, the necessary pulse sequence as a function of the time input.
Gemäß den Figuren l und 2 wird ein Taktgenerator G von einen Startimpuls g zu einem Zeitpunkt t in Pfeilrichtung, siehe g der Fig. 3, gestartet. Dabei wird über eine Schaltstufe S der Fig. 1 ein Treiberstromimpuls s erzeugt und über die erste Auswahlstufe W in Verbindung mit einer Entkoppeldiode F durch den ausgewöhlten Programmdraht D und die zweite Auswahlstufe V geleitet. Zur Vermeidung unerwünschter Stromverzweigungen ist für jeden Programmdraht eine Entkoppeldiode vorgesehen. Der Treiberstromimpuls steigt, dabei je nach der zu Uberwindenden Induktivität, d.h. der Anzahl vom Programmdraht D durchlaufenen Kerne, sägezahnförmig an, wie bei iD nach der Fig. 3 strichpunktiert erläuternd dargestellt ist und magnetisiert dabei die betrefçenden Kern Gleichzeitig wird der Strom von der Schaltstufe S der Fig. 1 auf einen vorgegebenen Wert begrenzt.According to Figures 1 and 2, a clock generator G is a start pulse g started at a point in time t in the direction of the arrow, see g in FIG. 3. It will A driver current pulse s generated via a switching stage S of FIG. 1 and via the first selection stage W in connection with a decoupling diode F by the selected one Program wire D and the second selection stage V passed. To avoid unwanted A decoupling diode is provided for each program wire. Of the Driver current pulse increases, depending on the inductance to be overcome, i.e. the number of cores passed through by the program wire D, sawtooth-shaped, as with iD 3 is illustrated by dash-dotted lines and is magnetized in the process the core concerned At the same time, the current from the switching stage S of Fig. 1 limited to a specified value.
Jeder Kern K, beispielsweise nach der Fig. 2 ein Ul-Kern, besitzt eine Lesewicklung aus mehreren Drohiwindungen. Die Lesewicklungen 1 bis n der Fig. 1 aller Kerne eincr Reihe werden zusammengofaßi und an einem der Reihe zugehörigen Ausgang 1 bis m der dritten Auswshisture Di angeschlossen. Die andere Seite der Lesewicklung n wird spaltenweise Über eine Entkoppeldiode E für jede Lesewieklung so zusammengefaßt, daß alle Kerne K gleicher Nummer 1 bis n auf einen von n Eingangen L1 bis Ln der Lese-und Ausgangsverstärkerschaltung L wirken. Gleichzeitig sind die Lesewicklungen erfassend so geführt, = Kleiner daß die Stromimpulse mit gleicher Polarität an den Eingang der Lcseverstärkcrschaltug gelangen. Nach Ablauf der Zeit, die zur genügenden Aufmagnetisierung aller vom Programmdraht durchlaufenen Kerne K notwendig ist, wird beim Zeitpunkt t = 4 der Fig. 3 der Treiberstromimpuls ip beendet.Each core K, for example a U1 core according to FIG. 2, has a reading winding made up of several threatening windings. The reading windings 1 to n of Fig. 1 of all nuclei in a row are combined and attached to one of the row Output 1 to m of the third output Di connected. The other side of the Reading winding n is column-wise via a decoupling diode E for each reading winding combined in such a way that all cores K of the same number 1 to n have one of n inputs L1 to Ln of the read and output amplifier circuit L act. At the same time they are Reading windings sensing so out = smaller that the current pulses with the same polarity to the The input of the signal amplifier circuit. After the time has elapsed, sufficient Magnetization of all cores K traversed by the program wire is necessary at time t = 4 of FIG. 3, the driver current pulse ip ends.
Aufgrund der auf diese Weise gespeicherten magnetischen Energie induzieren alle vom Programmdraht durchlaufenen Kerne dabei in ihren Lesewicklungen einen Impulsstrom iL nach der Fig. 2, der den bei U = 1 bzw. U = 2 liegenden Impulsstrom iL nach der Fig. 3 gezeichneten Spannungsverlauf nimmt. Durch diesen "Zündspulenbetrieb ist es möglich, mit einem relativ geringen Strom von 50 bis 200 mA die Kerne unmittelbar durch integrierte Schaltkreise anzusteuern und trotzdem ein genüyend großes Lesesignal zur Ansteuerung einfacher Leseverstörker bzw. zur indirekten Ansteuerung integrierter Schaltungen zu erhalten. Daher ist es möglich, den der Erfindung zugrundeliegenden Festwertspeicher als kompakte Baueinheit herste3-len zu können.Induce due to the magnetic energy stored in this way all cores traversed by the program wire generate an impulse current in their read windings iL according to FIG. 2, the pulse current iL lying at U = 1 or U = 2 according to the Fig. 3 drawn voltage curve takes. Through this "ignition coil operation is it is possible to direct the cores with a relatively low current of 50 to 200 mA controlled by integrated circuits and still a sufficiently large read signal for controlling simple reading amplifiers or for indirect controlling integrated ones Get circuits. It is therefore possible to use the one on which the invention is based To be able to produce read-only memory as a compact unit.
Durch die Auswahlstufe M nach der Fig. 1 sind die Lesedröhte 1 bis m auf eine Spannung U = 2 nach der Fig. 3 angehoben, die somit mit Sicherheit über der induzierten Spannung der Lesewindungen liegt.Through the selection stage M according to FIG. 1, the reading rates are 1 to m is raised to a voltage U = 2 according to FIG. 3, which is thus definitely over the induced voltage of the read windings.
Ausgenommen ist hierbei die gewählte Reihe aus 1 bis m Reizen nach der Fi. 1, die dabei auf der Spannung U = 1 noch der Fig 3 gehal ten wird. Auf diese Weise kann die Spannung U - 1 kleiner cis die induzierte Lesespannung aufgebaut werden. Die in Sperrichtung vorgespannten Entkoppeldioden E nach der Fig. 1 ermöglichen auf diese Weise nur den Leseimpulsen Durchgang zur Leseschaltung L, wobei die Spannung U = 0 nach der Fig, 3 unterschritten wird, wie bei den Stromimpulsen aus der mit U = 1 vorgespannten Reihe aufgezeigt ist.The selected series of 1 to m stimuli is excluded from this the Fi. 1, which is held at the voltage U = 1 still in FIG. 3. To this Way, the voltage U - 1 can be smaller than cis induced read voltage being constructed. The reverse-biased decoupling diodes E according to FIG. 1 in this way only allow the read pulses to pass through to the read circuit L, the voltage U = 0 according to FIG. 3 being undercut, as with the current pulses from the series preloaded with U = 1 is shown.
Die den Leseschaltungen L1 bis Ln gemäß der Fig. 1 nach geschalteten n Speicher-Flip-Flops werden während des Treiberstromimpulses s (Fig. 3) zurückgesetzt und erhalten nach t = 4 die neue Information über die Leseverstörker eingespeichert. Dabei wird zu Beginn des Treiberstromimpulses s ein Signal s' (Fig. 1, 3) erzeugt, welches während des Schaltvorganges bis zum Zeitpunkt t = 5 der neuen Information anliegt und als Gültigkeitssperre für die nachfolgenden Schaltungen verwendet werden kann. Die Adressen (Fig. 1) cii bis an der ersten Auswahlstufe W, die Adressen b1 bis bn der Auswahistufe M sowie cl bis cn der zweiten Auswahistufe V müssen vor Beginn nach t = 0 (Fig. 3) des Treiberstromimpulses bis mindestens zum Ende der Sperre nach t = 5 vorhanden sein, um eine eindeutige Auswahl des gewünschten Informationswortes zu gewahrleisten.The connected to the reading circuits L1 to Ln according to FIG n memory flip-flops are reset during the drive current pulse s (Fig. 3) and after t = 4, the new information about the read amplifier is stored. A signal s' (Fig. 1, 3) is generated at the beginning of the driver current pulse s, which during the switching process until time t = 5 of the new information is applied and can be used as a validity lock for the subsequent switching operations can. The addresses (Fig. 1) cii to the first selection stage W, the addresses b1 to bn of the selection level M and cl to cn of the second selection level V must be Beginning after t = 0 (Fig. 3) of the driver current pulse until at least the end of the Lock after t = 5 in order to enable an unambiguous selection of the desired information word to ensure.
Als Funktionsbeispiel sei ein Festwertspeicher mit folgenden Informationsworten aufgebaut : Erste Auswahl stufe W mit w = 16 Ausgänge, Zweite Auswahlstufe V mit v = 32 Ausgänge, wobei diese zusammen nach w v = 16 x 32 = 512 Informationsdrähte ergeben.A read-only memory with the following information words is a functional example set up: first selection level W with w = 16 outputs, second selection level V with v = 32 outputs, whereby these together according to w v = 16 x 32 = 512 information wires result.
Die Drähte führen dabei durch m = 8 Reihen zu je n = 16 Kerne, also insgesamt m en = 8 16 = 128 Kerne, die wiederum eine Anzahl von w m v * m = 16 * 32 @ 8 = 4096 Worte zu je 16 Bits = 65 536 Bits ergeben.The wires lead through m = 8 rows with n = 16 cores each, i.e. total m en = 8 16 = 128 cores, which in turn have a number of w m v * m = 16 * 32 @ 8 = 4096 words of 16 bits each = 65 536 bits result.
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