Dispositif <B>de mémoire de</B> données La présente invention a trait aux dispositifs de mémoire de données comportant un réseau d'éléments de mémoire dans chacun desquels un chiffre peut être emmagasiné, élément constitué par une pellicule magnétique mince aménagée circonférentiellement sur une tige support non-magnétique.
On entend par pellicule ou film magnétique une pellicule constituée par plusieurs aires élémentaires qui peuvent chacune agir en fait comme un domaine magnétique simple. Un film magnétique mince peut comporter une anisotropie magnétique telle qu'en l'ab sence de tout champ magnétique appliqué, le magné tisme rémanent du film soit dirigé parallèlement à un axe généralement dénommé l'axe faible ou facile du film. Par exemple, dans le cas d'une pellicule magnéti que mince cylindrique, l'axe faible peut s'étendre cir- conférentielleenent autour du film ou bien le long de l'axe longitudinal du film.
L'invention constitue un perfectionnement apporté à celle qui est décrite dans le brevet principal. Dans ce der nier, on a décrit un système de mémoire comportant un réseau d'éléments de mémoire susceptibles d'emmaga siner chacun un chiffre, chaque élément étant formé par un élément magnétique cylindrique sous forme d'un film mince magnétique anisotropique constitué par une pellicule circonférentielle déposée sur une tige conductrice non-magnétique et par un solénoide enrou lé autour de l'élément cylindrique,
système caractérisé en ce que l'élément magnétique présente un axe faible circonférentiel et en ce que la disposition comprend, en ce qui concerne chaque élément de mémoire, des dis positifs destinés à appliquer au solénoide une série d'impulsions d'inscription unidirectionnelles possédant une fréquence de répétition prédéterminée, ainsi que des moyens capables d'appliquer à la tige un courant alternatif numérique, dont la fréquence est un multiple de la fréquence de répétition des impulsions d'inscrip tion, le courant comportant une de deux phases possi bles aux impulsions unidirectionnelles,
la disposition étant telle que le magnétisme rémanent de l'élément magnétique puisse être fixé dans un certain sens sélec tionné le long de l'axe faible, représentant ainsi un chiffre, en appliquant simultanément les impulsions de courant d'inscription et le courant numérique à l'en roulement du solénoide et à la tige-support respective ment, la phase du courant numérique déterminant le chiffre écrit ou enregistré dans l'élément de mémoire. Dans un tel aménagement, chaque élément magnétique peut être une partie solidaire d'un film cylindrique plus grand, la grandeur de l'élément étant déterminée par l'enroulement du solénoide correspondant.
La présente invention est basée sur cette constatation que dans la disposition conforme au brevet principal, la fréquence du courant numérique peut être fixée de façon qu'elle soit égale à la fréquence de répétition des impulsions d'enregistrement, au lieu d'être un multiple de cette fréquence.
Par conséquent, selon l'invention, on prévoit un système de mémoire de données conformes au brevet principal, à cette exception près que la fréquence du courant numérique est égale à la fréquence de répétitions des impulsions d'enregistrement.
On a constaté que le système de mémoire de don nées conforme à la présente invention présente tous les avantages de celui du brevet principal, mais en com porte d'autres ainsi que cela ressortira de l'exposé d'une forme de réalisation décrite plus loin.
L'une des applications de l'invention peut être celle qui est faite à un dispositif de mémoire incorpo rant des éléments paramétriques pour la fourniture du courant numérique à la mémoire, courant qui se trouve être sous forme d'oscillations paramétriques. On entend par élément paramétrique , un circuit réson nant dans lequel un élément réactif est amené. à varier périodiquement sous l'influence d'un signal d'excita tion dont la fréquence est le double de la fréquence résonnante naturelle (F) du circuit pour produire des oscillations paramétriques de fréquence F. Dans un élément paramétrique, les oscillations paramétriques sont stables dans n'importe laquelle des deux phases (zéro ou pi radians) et chaque phase peut être utilisée pour représenter l'un des deux chiffres binaires 0 et 1 .
Des éléments paramétriques sont. déczits, par exemple, dans un article institué Thé parametron, a Digital computing élément wich Utilizes Parametric Oscillations ( Le Paramétron, un élément de calcul faisant appel à des oscillations paramétriques ), paru dans la revue Proceedings of thé I.
R. E., d'août 1959, pages 1304 à 1316.
La phase des oscillations paramétriques, dans un élément paramétrique; peut être déterminée par un signal de contrôle de phase pi ou zéro radians, qui est couplé de façon appropriée, à l'élément paramétrique. L'amplitude du signal de contrôle peut être peu élevée en comparaison de celle du signal d'excitation.
Le dispositif de mémoire conforme à l'invention peut particulièrement trouver application dans les cal culatrices électroniques faisant appel aux systènws logi ques paramétriques, car les entrées à la mémoire sont obtenues directement de ces systèmes, sans qu.'il soit nécessaire de prévoir, pour les entrées des convertis seurs de phase en continu.
Un chiffre peut être lu dans un élément sélectionné de mémoire en appliquant à l'enroulement de solé- noide voulu, une série d'impulsions de courant de lec ture unidirectionnelles possédant ladite fréquence de répétition, un courant détecteur alternatif étant par là induit dans la tige correspondant à l'élément sélection né, courant qui possède l'une de deux phases possibles relativement aux impulsions de courant de lecture; la phase de ce courant détecteur étant déterminée par le sens du magnétisme rémanent de l'élément magnétique de la mémoire, immédiatement avant le passage des impulsions de lecture, et représentant un chiffre lu dans l'élément de mémoire.
Un autre avantage de ce dispositif de mémoire con siste en ce que les sorties d'une telle mémoire peuvent être utilisée directement dans les dispositifs logiques paramétriques sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des convertisseurs continus à phases pour les sorties. Un autre avantage consiste, en ce que la tige-support proprement dite est utilisée pour porter les deux cou rants d'inscription et de détection, de telle sorte qu'un seul enroulement suffise pour l'élément de mémoire.
On a représenté aux dessins ci-annexés une forme de réalisation non-limitative de l'objet de la présente invention et dans ces dessins: Fig. 1 est un schéma, partiellement sous forme de bloc, d'un dispositif de mémoire suivant l'invention; Fig.2a est une perspective d'une portion de tige magnétique incorporée dans la mémoire, tige vue en coupe très agrandie; Fig. 2b est une courbe caractéristique de la boucle ouverte d'hvstérésis de la tige magnétique de la fia. 2a.
le long de l'axe circonférentiel faible de magnétisation rémanente; Fig. 2c est une courbe caractéristique montrant la boucle fermée d'hvstérésis le long de l'axe fort longitudi nal de magnétisation rémanente; fig.3a est une partie de la tige représentée en fig.2a, mais avec. en plus, un enroulement de solé- noide pour montrer une position typique d'emmagasi- nement de chiffres dans la mémoire;
<U>Fi-.</U> 3b est un schéma de la courbe critique montrant les caractéristiques de commutation de la tige selon fia. 3a; Fig. 3c est un schéma de la courbe critique de fig.3b avec une courbe modifiée de Lissajous des champs magnétiques combinés appliqués à la tige pour l'écriture d'un 0 binaire dans la position d'emmagasi- nement;
Fig. 3d est un schéma analogue à celui de la fig. 3c à cette exception près que la courbe de Lissajous con cerne l'emmagasinement d'un 1 binaire; Fig. 4a est un schéma de magnétisation à la position d'emmagasinement de chiffre, montrant les champs magnétiques appliqués et les modifications résultantes de la magnétisation de la partie de la tige magnétique, pendant la lecture du 0 binaire à la position d'em- magasinement de chiffres;
Fig. 4b est une vue analogue, mais concernant la lec ture du 1 binaire; Fig. 5 est un schéma montrant la source de signaux de lecture et d'inscription et la source chronologique de la fig. 1, montrant comment les signaux en question sont dérivés; Fig. 6 est un schéma des circuits d'un basculeur typique M1 d'un registre entrée-sortie RI de la fie. 1: Fg. 7 est un diagramme montrant les formes-d'on- des de signaux produits par la mémoire en fonctionne ment.
On décrira tou d'abord d'une façon générale la mé moire de données de la fie. 1. Cette mémoire com prend un réseau de seize tiges magnétiques 12, quatre enroulements de solénoides multi-tours 14 enroulés sur chacune des tiges 12.
Celles-ci sont aménagées selon un réseau à trois dimensions en vue de constituer qua tre plans de mots horizontaux 101-104 et quatre plans de chiffres verticaux 101'-l0-1'. Les quatre tiges 12 dans chaque plan de chiffres 101'-104' sont intercon nectées pour donner une voie combinée de signaux d'inscription et détection pour la mise en mémoire et la lecture de chiffres binaires 1 et 0 dans seize positions de chiffres du plan de chiffres.
Dans chacun des plans de mots 10l-104, les tiges 12 sont couplées réciproquement par quatre groupes d'enroulements 14 connectés en série. Chaque enroulement 14 et la por tion correspondante de la tige considérée 12 consti tuent une position d'emmagasinement de chiffres dans la mémoire et chaque ;groupe de quatre enroulements- série 14, ainsi que les parties correspondantes des tiges 12 constituent une position d'emmagasinement de mots, par exemple la position de mot 0-0 indiquée en fie. 1.
Une position quelconque d'emmagasinement d: mots, parmi les seize positions, peut être sélectionnée par le positionnement de basculeurs paramétriques L1-L2 et L3-L4 des registres d'adresse 7 et 8.
Dans un cycle opératoire de la mémoire. une simple position de mot est sélectionne par le positionnement appro prié des basculeurs L1-L4 et par l'application de train d'impulsions unipolaires de lecture et d'inscription, à partir d'une source ?0 de signaux lecture 'inscription aux quatre enroulements-série 1:1 de la position sélec tionnée d'emmagasinement de mots. Dans un cycle de lecture, par exemple. les quatres chiffres binaires emmagasinés aux positions de mémoire de chiffres.
sont lus respectivement dans les basculateurs paramé- trique M 1 à M4 qui comprennent un registre d'entrée;' sortie 9.
<I>Mémoire de données (fi,-. 1).</I>
On décrira plus en détail la fia. 1: la mémoire est synchronisée par une source chronologique 22 engen- drant des impulsions chrono à 200 kilocycles/ secondes par exemple. Les formes d'ondes pour des opérations synchrones sont représentées en fig. 7, dans laquelle la forme (a) correspond aux impulsions chrono C; à cette fréquence, un cycle chronologique possède une période de cinq microsecondes.
Il faut noter que la source 22 dans son application n'est pas strictement limitée à la mé moire de données seulement, mais elle peut engendrer des impulsions chrono C et des sous-signaux chro- nologiques I, Il et<B>111</B> pour un système complet de calculatrice paramétrique pour lequel la présente dis position procure une mémoire à accès rapide pour emmagasiner et lire des informations utiles pour le cal cul. La source chronologique 22 comporte un généra teur de signaux (non représenté) à ondes sinusoidales produisant, par exemple, un signal de 20 mégacycles/ secondes (2f) lequel est modulé en vue d'engendrer des sous-signaux I.
Il et III que l'on voit représentés par les ondes b, c et 1 en<U>fia.</U> 7 Les sous-signaux 1 11 et 111 sont appliqués à chacun des basculeurs L 1 à L4 et à chacun des basculeurs M1 à 114. De plus, un signal non-modulé de 20 mégacycles/seconde (2f) est appliqué à une source 20 de sigpaux de lecture/inscription, pour produire des trains d'impulsions unipolaires de lecture (Ru) et d'inscription (Wu) - formes d'ondes (e) et (k) en fi,. 7 -et cela d'une manière exposée plus loin.
Les trains d'impulsions Ru et Wu sont appliquées au groupe de quatre solénoides 14 connectés en série à une position quelconque d'adresse de mots, par une sélection coordonnée de la voie de courant correspon dante. Pendant la période de chaque cycle opératoire de la mémoire, pour lequel le train d'impulsions unipolai res est appliqué, à une position de mot sélectionnée, un train de signaux détecteurs (par exemple Stl(1)) repré senté par l'onde (G) en fia. 7), est induit dans la tige magnétique 12 à chaque position de chiffre du mot sélectionné.
Comme les positions d'emmaaasinement de chiffres de tout mot sélectionné se touvent dans des plans de chiffres séparés 10l'-104', les trains de signaux détecteurs induits dans les tiges 12 des plans 101' à 10-1' sont appliqués respectivement à des entrées de détection et des sorties d'inscription WS1 à WS4, en vue d'emmagasiner les chiffres binaires du mot sélectionné dans les basculeurs M1 à 1I4.
Chaque cycle opératoire de la mémoire comprend une opération de lecture et, ensuite, une opération d'inscription (ou de rappel). La sélection d'une posi tion de mot est retenue pendant tout le cycle de sorte que le train d'impulsions unipolaires d'inscription Wu engendré à claque cycle de lecture - est appliqué aux solénodes 1-1 de la position de mot sélectionnée pour réinscrire les chiffres binaires lus pendant l'opération de lecture de c;: mèm- cycle.
En plus du train d'impul sions unipolaires d'nscription Wu, prévu pour chaque opération d'inscription, des courants alternatifs d'ins cription de chiffres sont fournis aux tiges magnétiques 12 dans les plans de chiffres respectifs 10l'-104' pour inscrire les chiffres binaires nécessaires dans les posi tions d'emtna;gasinement respectives.
Les courants alternatifs d'inscription de chiffres sont fournis à cha que opération d'inscription par les basculeurs M1 à N14, ;nais seulement durant la période du sous-signal d'liorlo < L_=e <B>11,</B> ainsi qu'on peut le voir par la forme d'onde (i) en fiU. 7 qui représente en (i) les courants de chiffres et \@'a2, adaptés pour inscrire respective ment les chiffres binaires<B> I </B> et 0 dans la position sélectionnée d'emn-#agasinement de chiffres.
La combi- naison d'un train d'impulsions unipolaires d'inscription Wu et des courants alternatifs d'inscription à une adresse de mots, pendant une opération d'inscription (rappel), fait que les chiffres binaires sont ré-emmaga- sinés dans les positions de chiffres respectives et ce dans l'adresse de mot de laquelle les chiffres ont été extraits.
Une opération d'inscription est analogue à une opération d'inscription-rappel que l'on vient de décrire, sauf que les chiffres binaires que l'on est en train d'emmagasiner n'ont pas été extraits de la mémoire au cours du cycle considéré, mais qu'ils sont n'importe quels chiffres binaires emmagasinés dans les basculeurs Ml à 114 pendant la période de l'opération s'inscription, c'est-à-dire pendant la période du sous-si- gnal II dans le cycle d'inscription.
De ce qui précède, on comprend que les chiffres binaires emmagasinés dans les basculeurs MI à M4 sont inscrits dans les positions respectives d'inscrip tion de chiffres, de n'importe quelle position d'adresse de mot, pendant un cycle de la mémoire, que celui-ci soit un cycle de lecture ou un cycle d'inscription.
Des circuits d'adresses et de sélection sont prévus pour sélectionner n'importe quelle position de mot pour les cycles de lecture et d'inscription, circuits qui comprennent les registres d'adresse 7 et 8 et des con vertisseurs de phase à continu (non représentés) en vue de convertir les sorties des basculeurs L1-L4 de signaux de phase de zéro ou pi radians en signaux appropriés de niveau élevé 0 et de niveau bas<B> 1 .</B> L'établisse ment des basculeurs L1-L4 des registres 7 et 8 déter mine celui des quatre solénoides 14 qui laisse passer les impulsions unipolaires. Ru de lecture et Wu d'ins cription.
Cette sélection s'accomplit par application de la phase à des sorties converties en continu des regis tres 7 et 8 à des matrices de décodage de colonnes 24 et à des matrices de décodage de rangées 26, respecti vement. Les matrices 24 et 26 sont à diodes avec cir cuits de production d'impulsions à leurs sorties, en vue d'engendrer des signaux de vanne Gs (voir forme d'onde m en fig. 7), les signaux Gs venus de la matrice de décodage 26 étant appliqués à un transistor (N-P-N) 29, appartenant à quatre rangées de transis tors.
La disposition est telle que l'application d'une impulsion de vanne Gs à un transistor 28 ou 29 le rende conducteur, de sorte que l'application d'impul sions de vanne Gs à un transistor sélectionné 28 et à un transistor sélectionné 29 donne lieu à une simple voie de courant sélectionnée à travers le groupe de quatre solénoidcs 14 de la position de mot sélectionnée.
Par exemple, la fig. 1, les signaux de vanne Gs appliqués au tran#.istor de la colonne extreme .gauche (28) et au transistor 29 de la rangée supérieure, font en sorte que les trains d'impulsions Ru et Wu passent à travers les solénoides 14 à la position de mot 0-0 pendant Lui cycle de lecture et le train d'impulsion Wu dans ces solénoides 14 pendant une opération d'inscription. En passant, on peut noter que les transistors de rangées 29 sort indiqués comme aant leurs émetteurs connectés à ia terre.
Bien que cela' semble clair en soi, il est sou haitable de ramener les émetteurs de chaque transistor 29 à la sortie de la source 20 de signaux lecture/ins- cription; ainsi, l'émetteur de chaque transistor 29 pour ra être relié au côté de retour d'un transformateur de sortie (non représenté) d'un amplificateur 44 (fig. 5), ce qui donne un niveau de signal flottant pour les trains d'impulsions Ru et Wu, au lieu d'un niveau de référence à la terre comme on le voit en fig. 1.
Si l'on se réfère maintenant au circuit des plans de chiffres 101'-104', les tiges 1 se trouvant dans chacun de ces plans, sont interconnectées comme représenté en fig. 1 de manière à former une ligne de transmission équilibrée court-circuitée à l'une des extrémités. Quand on applique un courant alternatif d'inscription de chif fre au groupe de quatre tiges 12 placées dans l'un des plans de chiffres 101'-104', une onde stable est main tenue tout au travers de la ligne formée par ces tiges, le rapport du courant maximal au courant minimal étant approximativement de un.
Il y a lieu de noter qu'une telle onde stable perma nente présente la même phase à tous les points, le long de la longueur totale de la ligne en question.
Les circuits des tiges 12 sont tels que les quatre groupes de tiges 1? se trouvant respectivement dans les plans 101'-104' constituent alternativement des lignes de transmission équilibrées transposées et non-transpo- sées, les groupes de tiges se trouvant dans les plans de chiffres 101' et 103' formant les lignes transposées et les autres groupes les lianes non-transposées. On entend par lignes transposées une ligne de transmis sion à deux conducteurs dans laquelle, sur une partie de la longueur de la ligne les deux conducteurs sont chacun transposés de l'un des côtés de la ligne à l'au tre.
Les lignes équilibrées transposées dans les plans 101' et 103' donnent lieu à une suppression de bruit de signaux étrangers provenant de sources extérieures qui n'ont pas été blindées dans la mémoire. Etant donné la proximité entre les tiges correspondantes 12 d'une paire adjacente des plans 101'-104', les groupes de tiges 12 dans les plans 102' et 104' sont aménagés pour constituer des lignes non-transposées, ce qui minimise l'interaction possible entre les plans de chiffres 101'-104'; ce faisant, on minimise également la pos sibilité de voir un courant alternatif d'inscription de chiffres, appliqué à l'un des plans 101'-104', comman der la sortie du plan adjacent ou de chaque plan adja cent.
<I>Positions</I> d'ernmagasinement <I>de chiffres des tiges</I> <I>magnétiques</I> (Fig. 2a à 4b). Si l'on se réfère à la fig. 2a, on voit que chaque tige 12 comprend un substrat ou conduc teur cylindrique 16 en beryllium/cuivre dont le diamè tre est d'environ de 0,25 mm et recouvert d'une pelli cule magnétique mince 18 de faible coercivité; la pelli cule ou film 18 est en un alliage de nickel/fer dont les proportions sont, en poids, par exemple de 80 à 82 % de nickel et 20 à 18 11'o de fer, avec traces de phos phore.
La pellicule 18 est déposée électrolytiquement sur la tige coi;ductrice 1ô et l'épaisseur en est approxi mativement de dix-mille angstroms (10 000A) ou moins.
Quand la pellicule 18 est déposée sur la tige 16, un champ magnétique est engendré dans l'aire de dépôt, ce qui fournit les propriétés anisotropiques de la pellicule, ce champ étant produit en faisant passer un courant dans le conducteur 16;
il en résulte que la pel licule possède tin axe faible circonférentiel He et un axe fort lonuitudinal Hh. Dans les fia. 2b et 2c, on voit les courbes classiques d'hystérésis du film mince cylindri que anisotropique 18 dans lequel un champ magnéti que alternatif appliqué c-irconférentiellement produit une courbe d'hystc:résis rectangulaire (fig.2b), alors qu'un champ magnétique alternatif appliqué dans le sens longitudinal produit une courbe pratiquement fer mée (fi-. 2c).
En fig.3a une partie des tiges 12 sont indiquées comme étant combinées avec l'un des solénoides 14, combinaison constituant une position typique d'emma- gasinement de chiffres dans la mémoire de données. Une opération d'inscription est à même de modifier un chiffre binaire emmagasiné à cette position de l'état 1 à l'état 0 et vice versa par des signaux de même fréquence qui sont simultanément appliqués à la tige conductrice 16 et au solénoide 14 respectivement. Dans une opération d'inscription, un champ magnéti que alternatif est produit le long de l'axe faible He par le courant alternatif d'inscription de chiffres qui est appliqué sur la tige 16.
Un champ magnétique trans versal est engendré le long de l'axe fort Hh par l'autre des signaux appliqués, c'est-à-dire le train d'impulsions unipolaires d'inscription Wu qui est appliqué au solé- noide 14. Le solénoide 14 à tours multiples (mais représenté schématiquement avec trois tours seule ment) comporte de préférence dix tours et est enroulé dans le rapport de vingt-sept tours au centimètre. ce qui donne au champ une intensité très concentrée dans le film 18, à la position d'emmagasinement de chiffres.
Comme le montre la fia. 3a, le chiffre binaire 0 ou 1 est emmagasiné par une magnétisation rémanente appropriée le long de l'axe faible He et dans la pelli cule mince 18. Pendant une opération d'inscription quelconque, l'état résultant de magnétisation réma nente est déterminé par l'application d'un train d'im pulsions unipolaires d'inscription Wu au solénoide 1:1 et par un courant alternatif numérique de phase zéro ou pi radians à la tige conductrice 16.
La manière dont les champs magnétiques combinés produits par le cou rant alternatif numérique et par le train Wu commu- tent l'état de magnétisation rémanente de la tige 12 (le long de l'axe faible He) pour emmagasiner le 1 et le 0 binaires, se déduit de l'examen des schémas des fig. 3b, 3c et 3d.
En<U>fia.</U><B>3b,</B> Hk représente le champ anisotropique (dans ce cas de 2,2 oersteds) associé au film 18 et Hc la coercivité (dans l'exemple 1,4 oersteds) du film 18 pour un champ magnétique agissant le long de l'axe faible He; la courbe astéroidale (en trait plein) repré sente une courbe idéale critique pour une rotation de domaine; on peut dire en général que des champs magnétiques qui coupent la courbe critique sont sus ceptibles de produire une rotation de domaine.
De même, des champs magnétiques dont l'amplitude résul tante est plus grande que Hc, mais plus petite que Hk, et qui par conséquent font saillie dans la partie ombrée de la fi.-. 3b, sont susceptibles de produire la commuta tion de la magnétisation rémanente du film 18 par un mouvement cloisonnaire de domaine. De plus, tous champs magnétiques possédant une force magnétisante qui coupe la ligne pointillée de la<B>fia. 3b.</B> pour aller dans une zone de fluage 13, sont susceptibles de modi fier l'état de magnétisation rémanente, toutefois sans produire une commutation complète.
Alors qu'une tige 12 ne suit pas nécessairement la courbe critique idéale de la fig.3b, cette courbe peut servir de base pour l'exposé des opérations de lecture et d'inscription. Les courbes critiques des fia.<B>3b</B> à 3d permettent de démontrer les modes de fonctionnement selon lesquels la commutation des états de magnétisation peut avoir lieu comme un résultat d'une rotation de domaine ou d'un mouvement cloisonnaire et, en pratique, ces cour- bes seraient modifiées selon les caractéristiques de la pellicule mince particulière et aussi selon les signaux particuliers qui sont utilisés pour commuter les états de ma(,nétisation du film 18.
Par exemple, si l'on désire une commutation par rotation de domaine, le temps d'accroissement des signaux appliqués est contrôlé de façon que sa durée soit de quelques nanosecondes ou même moins. De même, la composition du film magné tique 18 et la façon dont il est déposé peuvent aussi être contrôlées pour assurer une commutation par rota tion de domaine.
En fig.3c, les lignes 19 et 21 représentent le lieu des points de différentes amplitudes des champs magnétiques produits dans la pellicule mince 18 dans le cas où le chiffre binaire 0 est enregistré dans la position d'emmagasinement de chiffres, les champs magnétiques combinés résultant du train d'impulsions unipolaites d'inscription Wu et du courant alternatif d'inscription de chiffres dont la phase est zéro radians.
La ligne 19 correspond aux champs magnétiques résul tants du train Wu et du courant numérique, un champ résultant étant produit à chaque cycle du courant de chiffres, tandis que la ligne 21 correspond aux champs magnétiques produits par le courant de chiffre seul, pendant les intervalles compris entre des impulsions successives du train Wu. Ces impulsions du train Wu sont étroites et de courte durée par rapport à la durée d'un demi-cycle du courant de chiffre. En fie. 3d, les lignes 23 et 25 représentent le lieu de points de diffé rentes amplitudes des champs du film 18 dans le cas où un chiffre binaire<B> 1 </B> est emmagasiné dans la posi tion d'emmaeasinement, la phase du courant alternatif d'inscription de chiffre étant, dans ce cas, de pi radians.
La ligne 23 correspond aux champs magnéti ques résultants, tandis que la ligne 25 correspond aux champs produits par le courant numérique seul. On remarquera qu'une fois que les champs magnétiques appliqués ont produit un champ résultant qui coupe la courbe critique, comme indiqué en fig. 3c et 3d, le vec teur de magnétisation de la position d'emmagasinement considérée retournera à l'axe faible He de magnétisa tion rémanente. L'un ou l'autre des chiffres binaires < < 0 ou 1 peut être emmagasiné par l'application simultanée de champs doubles au film mince cylindri que 18 de la tige magnétique 12, le chiffre réel dépen dant de la phase (zéro ou pi radians) du champ magné tique alternatif.
Comme la grandeur maximale des champs résultants excède le seuil de commutation du film 18. c'est-à-dire qu'il coupe la courbe critique, la direction de la magnétisation rémanente le long de l'axe faible He est déterminée selon le côté de l'axe dur Hlt sur lequel se trouvent les champs résultants.
Selon un mode de fonctionnement de la mémoire de données, on utilise une lecture partiellement des tructive, le train d'impulsions unipolaires de lecture Ru produisant un champ magnétique transversal (c-est-à- dire le long de l'axe fort Hh) qui peut s'étendre dans la zone de fluage 13 du film 18 et chaque opération de lecture comprend les deux opérations de lecture et d'inscription (rappel);
l'opération d'inscription (rappel) permet de maintenir l'état désiré de magnétisation de la position voulue d'emmagasinement après chaque opération de lecture, ce qui permet à la magnétisation de fluer comme suite à l'application du champ magnétique transversal qui s'étend dans la zone de fluae 13.
Si désiré, cependant, la mémoire est suscep- tible-' de fonctionner de façon complètement non-des- tructive (aucun fluage) et, dans ce cas, le train d'im pulsions unipolaires de lecture Ru est limité en ampli tude de façon que le champ transversal ainsi produit ne pénètre pas dans la zone de fluage 13 du film 18 pour déteriorer l'état de magnétisation, la réinscription étant ainsi tout à fait inutile.
Si l'on se réfère aux fig.4a et 4b, on peut décrire la production de trains de signaux sensibles typiques Stl(1) et St2(0) qui sont respectivement désignés par les formes d'ondes g et h en fig. 7 et qui sont produites en réponse aux trains d'impulsions unipolaires Ru. Un champ magnétique transversal unidirectionnel est engendré le long de l'axe fort Hh par chaque impul sion du train Ru.
II en résulte que la magnétisation M(0) ou M(1) est transféré par chacune de ces impul sions, comme on le voit en fig.4a et 46, en vue de produire un changement dans le flux magnétique (;','-) et un degré de changement de flux
EMI0005.0034
qui est détecté par la tige conductrice 16 pour engen drer le train de signaux sensibles St2(0) ou Stl(1), le premier représentant le chiffre 0 et le second le chif fre 1 . Chaque impulsion unipolaire du train Ru donne lieu à un changement de flux (S), mais l'état de magnétisation M(0) ou M(1) revient à l'axe faible He après chaque impulsion unipolaire du train Ru.
Le train de signaux St2(0) ou Stl(1) qui possède une composante prédominante de 10 méoacycles/se- conde et une phase de zéro ou de pi radians est amené à un élément paramétrique (tel que l'élément Mbl de fig.6) de l'un des basculeurs M1-M4 et cet élément est actif pour détecter le train de signaux St2(0) ou St(1) de façon que les oscillations paramétriques soient commandées pour recevoir une phase de zéro ou de pi radians.
Plusieurs signaux détecteurs sont nécessaires dans chaque train St2(0) ou Stl(1), car l'oscillation de l'élément paramétrique construit au degré voulu d'am plitude stable, après seulement un certain nombre de signaux détecteurs, sont produits pour bloquer les oscilla tions à une phase donnée (pi radians pour le chiffre 1 a est zéro radians pour le chiffre 0 ). Les lignes pointillées des foi. 4a et 4b indiquent que les directions alternées de rotation de M(0) ou M(1) se produisent suivant la direction du champ magnétique transversal, la direc tion ne présentant pas d'importance.
Il y a lieu de noter que la pellicule magnétique mince cylindrique 18 possédant un axe faible He cir- conférentiel présente un avantage notable par rapport à une pellicule cylindrique à axe longitudinal, en ce sens que les états de magnétisation M(0) ou :@1(1), dans le premier cas, sont retenus de façon inhérente en vertu de la voie magnétique circonférentielle fermée; ainsi, dans ce cas, des champs démaanétiseurs n'ont pas tendance à modifier l'état de magnétisation comme c'est souvent le cas avec un axe faible longitudinal.
De plus, le film cylindrique à axe faible He circonférentiel présente encore d'autres avantages par rapport aux films minces magnétiques produits sur des plaques pla tes. L'un de ces avantages consiste en ce que le film cylindrique 18 reste non influencé par les champs parasites tels que le champ magnétique terrestre. D'au tre part, le film cylindrique 18,y par suite de son circuit magnétique fermé, permet de plus grandes tolérances d'épaisseur et de longueur, qu'un film plan ou plat. Enfin, on a constaté que la sortie de signaux d'un film cylindrique est indépendante du diamètre et ne dépend que de la section et de la longueur du film 18.
Ainsi, le diamètre de la tige 12 appropriée peut être limitée à des dimensions comparables à l'épaisseur même du film.
L'utilisation d'un champ magnétique unidirection nel dans la direction transversale (le long de l'axe fort Hh) produit par les trains d'impulsions unipolaires Ru et Wu, apporte de grands avantages par rapport à l'emploi d'un champ alterné dans le sens transversal. En fig. 3c et 3d, les diagrammes théoriques démontrent que les champs magnétiques appliqués ont seulement un point d'intersection sur chacune des courbes criti ques. Par conséquent, les états de magnétisation M(0) ou M(l) ne sont pas inversés de façon répétée pendant une opération d'inscription, comme cela pourrait être le cas si l'on utilisait deux champs alternatifs au lieu d'une combinaison d'un champ unipolaire et d'un champ de courant alternatif pendant cette opération.
Un autre avantage des impulsions unipolaires de lec ture et d'inscription dans les trains Ru et Wu est qu'une seule diode d'isolement 17 (fig.1) est néces saire pour chaque mot dans un simple circuit de sélec tion linéaire. L'opération qui découle de la fig.3c et 3d apporte une autre caractéristique importante: l'in tersection de la courbe critique et des lignes en trait plein 19 et 23 est précise et la commutation instanta née. La commutation de l'état de magnétisation avec un film mince 18 à une position de chiffre quelconque sélectionnée, a lieu par la première impulsion d'ins cription dans le train d'inscription Wu et pour obtenir la commutation il n'y a pas besoin de fluage.
Ceci est particulièrement important, car le fluage pour produire la commutation des états de magnétisation est lent et l'on sait qu'une faible vitesse apporte une sérieuse limitation dans les dispositifs de mémoire à accès rapide. <I>Source de signaux de</I> lecture/inscription (fig. <I>S)</I> En se référant à la fia. 5, on voit qu'une source de signaux lecture/ inscription 20 donne lieu à un train Ru d'impulsions unipolaires de lecture et un train Wu d'impulsions unipolaires d'inscription et ce à chaque cycle de la mémoire. Pour un cycle d'inscription dans la mémoire, la source 20 fournit seulement un train d'inscription Wu pendant une partie de la période du temps du sous-sianal 11 du cycle de la mémoire.
Le signal (2f) de 20 mégacycles/seconde venant de la source d'horloge ?2 est couplé à un oscillateur sous- harmonique 30 en vue de donner un signal (f) de 10 mégacycles/seconde, la sortie étant connectée à un redresseur-formateur 34 qui produit des impulsions unipolaires étroites qui sont canalisées dans des vannes ET 38 et 39, ce qui permet d'obtenir les trains d'im pulsions Ru et Wu.
Les impulsions unipolaires pour l'opération de lec ture sont retardées de 25 nanosecondes par une ligne de retard 36 de façon que les signaux de détection Stl(1) ou St2(0) engendrés pendant la lecture soient en relation de phase, de sorte que l'élément paramétrique correspondant produira les oscillations paramétriques de la phase appropriée en réponse aux signaux de détection.
Le retard de 25 nanosecondes est équivalent à un décalage de phase de 90 à 10 mégacycles/se- conde (f), ce qui place la moitié positive de chaque signal de détection Stl(1) en phase en vue de produire une oscillation paramétrique dans la phase de pi radians et la moitié négative du signal détecteur St2(0) en phase pour produire une oscillation paramétrique dans la phase de zéro radians.
Il faut noter que les signaux détecteurs comportent la phase appropriée lorsque les points d'intersection zéro des formes d'on des ont lieu en même temps que les points d'intersec tion zéro des formes d'ondes des courants alternatifs numériques M'al et *Z'a2 (voir i en fig. 7). Les impul sions unipolaires retardées sont canalisées par une impulsion RT de synchronisation de lecture (voir d en fig.7) dans la vanne ET 38 en vue de produire le train d'impulsions unipolaires Ru à chaque cycle de lecture.
De même, à chaque opération de lecture. des impulsion unipolaires sont canalisées par une impul sions WT de synchronisation d'inscription (voir j en fig. 7) dans la vanne ET 39 pour engendrer le train d'impulsions Wu.
Les impulsions RT et W'T sont ame nées par des multivibrateurs (non représentés) déclenchés par les bords différenciés d'attaque et d'af faiblissement des impulsions chrono C. ce qui permet de contrôler la dure de chaque impulsion de synchro nisation RT et WT. Les deux trains Ru et 'u sont appliqués aux entrées d'une vanne OU 41 dont la sortie est couplée à un amplificateur 44. Pendant une opération d'inscription,
aucune impulsion de synchro nisation de lecture RT n'est appliquée à la vanne ET 38 et l'opération d'inscription est la même que le cycle inscription-rappel d'un cycle de lecture. Basculeur <I>paramétrique MI</I> (fig <I>.6)</I> On a représenté dans cette figure un basculeur typique M1 du registre 9, ainsi qu'un plan de mémoire de chiffre 10l', comprenant quatre tires magnétiques 12 associées à des solénoides 14.
Le plan de chiffres 101' est relié au basculeur M1 à un point WS1 (entrée de détection-sortie d'inscription), de sorte que le bas- culeur Ml peut recevoir le train de signaux détecteurs Stl(1) ou St2(0) pour établir le basculeur NI1 suivant le signal binaire ( 1 ou 0 ) extrait d'une position d'adress:
du plan de mémoire 101' , de sorte que ce plan 10l', est à même de recevoir tin courant alternatif numérique pour inscrire dans le plan 101' un chiffre binaire ( 1 ou 0 qui a été emmagasiné dans le bas- culeur Ml.
Le basculeur M1 comporte trois éléments paramé- triques Mal, Mbl et iNIcl qui fonctionnent d'une manière classique, par exemple comme exposé dans l'article des Proceedin\; of the IRE cité plus haut. Les inducteurs des éléments paramétriques Mal, Ntbl et Mcl comprennent des tiges 45 consistant chacune en un film magnétique mince cylindrique formé autour d'un fil conducteur. chacun d'eux étant entouré par un enroulement.
Les éléments Ntal et %Icl comprennent chacun une tige simple 4>, alors que l'élément N'Ib I (qui agit comme élément paramétrique d'excitation) comprend six tiges 45 dont les fils sont tous connectés en série.
Les entrées des éléments paramétriques Nlal. Nibl et iMcl sont désignéLs respectivement par mal, mbl et mcl alors due leurs sorties sont désignées par Mai, Mb, et Mc,. Les éléments paramétriques d'excita tion des autres basculeurs NI2 à N14 sont affectés de désignations analogues pour leurs entrées et sorties, ainsi qu'on le voit cri fia. 1.
De plus, l'élément Mbl comporte l'entrée de détection et la sortie d'inscription WS1 et un transformateur d'impulsions 40 est prévu pour assurer un couplage efficace de l'élément Mbl avec les tiges 12 du plain de chiffres 101'-104'.
On a constaté, étant donné le rendement du transformateur 40, que le train de signaux de détection contrôle la phase de l'oscillation paramétrique de l'élément Mbl si un autre signal de commande naissant est appliqué à l'entrée mbl. Cependant, pour éviter la possibilité que des si_naux de commande s'appliquent à l'entrée mbl à partir de l'élément Mal, le sous-signal 1 ne passe pas par la vanne ET 42 jusqu'à la tige 45 de l'élément Mal pendant le cycle de lecture.
En consé quence, une impulsion ralentie IP (indiquée par [f] à la fi,,. 7) est engendrée à chaque cycle de lecture afin de limiter le transfert d'un chiffre binaire de l'élément paramétrique Mal à l'élément Mbl.
Les tiges 45 supplémentaires de l'élément paramé- trique d'excitation '1b1 servent uniquement à fournir le courant numérique nécessaire (par exemple 22ma) au plan de chiffre 101'.
Il y a lieu de noter que le groupe de tiges magnéti ques 12 dans chacun des plans 101'-104' est connecté en boucle fermée au transformateur 40 du basculeur considéré du registre 9. de sorte que le train de signaux détecteurs produit dans ces tiges pendant la lecture est engendré dans cette boucle fermée. Ce circuit de la mémoire donne lieu à une simplification notable de la mémoire.
Bien que la mémoire de données ci-dessus décrite possède une capacité d'emmagasinement de seize mots de quatre chiffres seulement, il va de soi qu'elle pour rait comporter une capacité bien supérieure à seize mots. Par exemple, si elle comprend vingt-six plans de chiffres (pour un mot des vingt-six éléments), chaque plan comprendra seize tiges magnétiques avec trente deux positions pour chaque tige. Ainsi, chaque plan de mot, dans une mémoire de ce genre, comprend trente- deux mots, de sorte que la capacité totale sera de 512 mots.
Selon une autre variante, l'information binaire lue dans la mémoire pourrait être représentée par la polarité de signaux détecteurs plutôt que par la phase de ces signaux, en particulier si l'on constate une lec ture destructive due à une plus grande amplitude de signaux de lecture qui pourraient détruire l'état de magnétisation à la position en cours de lecture.
On exposera enfin, dans ce qui suit, les avantages de la mémoire décrite ci-dessus par rapport au système de mémoire bi-fréquence décrit au brevet principal. Dans le système bi-fréquence, la fréquence de répéti tion des impulsions unipolaires de lecture et d'inscrip tion est la moitié de la fréquence du courat alternatif d'inscription de chiffres, cette fréquence n'étant que de 5 mégacyclesi'seconde. Par conséquent, dans le système bi-fréquence, le duré de répétition des signaux détec teurs est également de 5 méç-,acyclesi'seconde,
et les impulsions unipolaires d'inscription coincident avec le courant alternatif seulement tous les deux cycles de ce courant, de sorte que les champs combinés ne coupent la courbe critique qu'à 5 mégacycle s/seconde. Il en résulte que le système bi-fréquence fonctionne à une vitesse qui est la moitié de celle que l'on réalise avec le dispositif décrit ci-dessus à fréquence unique.
En outre, étant donné que dans le dispositif décrit, les signaux détecteurs ont une fréquence de répétition de 10 mé_acycl;@s seconde, ces signaux ont des compo santes plus fortes que<B>10</B> mégacycles/seconde, comparé à ceux du système bi-fréquence. ce qui permet de réali ser une réponse plus rapide dans l'établissement des basculeurs paramétriques M1-M4 au cours de l'opéra tion de lecture.
Considérant les avantages ci-dessus énumérés, le dispositif ici décrit à fréquence unique peut fonctionner avec efficacité et plus grande sécurité, ce qui est très important dans le fonctionnement de mémoires de don nées dans lesquelles le bruit devient appréciable.