JPS6032277B2 - 磁気バブル記憶システム制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気バブル記憶システム制御装置に関するもの
であり、より詳しくは磁気ドメィンチップの様々なバブ
ルアフェクティング機能を調整し、またさらにマルチペ
ージな読み取りおよび書き出し操作を考慮に入れた制御
装置に関するものである。

近年電子データ処理のための技術の開発において非常な
進歩がみられたので、今日高速で確かなハードウェアが
データ処理設計者にとって得られるようになっている。

新しく開発された電子的構成部分、特に集積回路を使う
ものは、データを処理するための最新の電子データ処理
装置のキャパシティを大きく増大させた。処理の速度お
よびキャパシティが増加するにつれ、データ記憶要求も
また増大した。現在、パンチカード、パンチテープ、磁
気テープ、磁気ドラム、磁気ディスク、および磁気コア
を含む大量のディジタルデータを記憶するための幾つか
の異なる技術が存在する。これらの全ての記憶のタイプ
において、磁気コアおよびそのソリッドステート記憶の
カウンターパーツを除き、データの任意の特定なビット
を呼び出すために比較的長い時間が要求される。一方、
磁気コアおよびそのセミコソダクタカウンターパーッに
より提供されるような等速呼び出し記憶装置いおいては
、メモリーに記憶された任意の特定なビットあるいはワ
ードはきわめて遠く検索され、情報の任意の記憶された
ビットを読み取るのに必要な時間は電子回路が動作する
のに必要な時間のみである。

しかしながら、速度の増大はまたコストの増大をも引き
起こす。従って、一般に上述のメモリーを考えると、記
憶された情報の１ビットあたりのコストは最も遅い装置
において最も安くなり、また最も遠い装置において最も
高くなる。それゆえに、長いデータ検索時間を特徴とす
るが、磁気コアおよびソリッドステート記憶配列よりも
安価な大きいキャパシティのメモリーを開発する努力が
なされてきた。このことについて、一般に磁気ドメィン
装置あるいは「磁気バブル」と呼ばれる一種の磁気装置
における重要性が最近明きらかになった。

これらの装置は例え ばｌＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎ ｏｆＮ艦ｇｎｅｔｉｃｓのＶｏｌ．ＭＡＧ一５，
Ｎｏ．３（１９６９），ｐｐ．５４４一５５３，“Ａｐ
ｐｌｊｃａｔｉｏｎｏｆ○ｒ比ｏｆｅｎｉにｓ ｔｏＤ
ｏｍａｉｎ−ＷａｌｌＤｅｖｉｃ〆に記述されている。
これらの磁気ドメィン装置は一般に平面状で、機構の平
面に実質的に垂直な、磁気的に容易な方向を持つ材料で
構成されている。磁化のアンアィソトロピー、保磁性、
および移動度などの磁気的性質は装置の平面に実質的に
垂直な方向の磁化による磁気的な飽和を維持し、全体的
な分極方向に反対にそろえられた磁化の小さな局部的な
単一の領域を維持することを可能にする。一般に円筒形
の形状をなすこれらの局部的な領域は二進法のメモリー
ビットを表わす。これらの装置における重要性の大部分
は円筒形磁気ドメインの獲得可能な高密度およびそれが
形成される平面における磁気材料の境界に依存しない能
力によりバブルが様々なデータ処理操作を果すために磁
気材料の平面のどこにでも移動することができるという
ことに基礎をおいている。磁気ドメィンは、磁気材料に
隣接して位置しているあるパターの導線に通じる電流の
プログラミングによるかまたは周囲の磁場を変化させる
ことにより巧みに処理することができる。

例えば、磁気ドメィンは薄い板であって板に垂直な容易
な磁軸を伴う単一軸のアンアィソトロピーを持ち、希士
オーソフェリテス、希士アルミニウムおよびガリウムで
置換された鉄ガーネットおよび希士コバルトあるいは鉄
の非結晶質合金のような材料を含んでいる板の形にする
ことができる。磁気バブルはデータ処理操作を行なうた
めに伝搬したり消したり、レプリケートしたり操縦した
りすることができ、またバブルの存在および不在は検知
されるので、これらのバブルは記憶操作に必須の基本的
な機能を果たすために使用することができる。実施可能
な磁気ドメィンの多くの構造上の機構が文献に開示され
ている。最も普及しているものの１つは、米国特許第３
，６１＆ ０５４に開示されているメージャー・マイナ
ー記憶機構である。メージャ−・マイナー・ループ記憶
機構はその実行および操作と同様当業者にはよく知られ
ている。メージヤーマィナーループ記憶機構は、例えば
希士オーソフェラィトの板の上のＴバーのパーマロィ回
路の配列により通常設置される閉じたメージヤーループ
を含む。磁気ドメィンは平面内で回転している磁場の作
用によりループのまわりを伝搬される。メージヤールー
プは一般に多数のマイナーループをその横に並べること
を許容するために引き伸ばされる。二股の転送ゲートは
磁気ドメィンがマイナーループからメージヤーループへ
、またメージヤ−ループからマイナーループへ移行する
のを許す。メージャーループのより以上の検索はそこへ
の検知および読み取り接続、分離書き出し接続およびと
り消し接続により成し遂げられる。上述の機構はループ
における伝搬が平面内の場の回転と同期しているので同
期されたドメィンパターンを許す。即ち、複数のマイナ
ーループからのデータドメィンの平行はメージヤールー
プと同時になされる。さらに、複数のデータチップは、
各々メージャーループと複数の関連するマイナーループ
と共に、一諸に扱うことができる。通常このようなデー
タチップを何列かに配列し、それからコンプレックスメ
モリー機構を得るために何列ものデータチップを時間多
重層に積みかさね、すべてのループおよびすべてのチッ
プのデータドメィンは、平面内回転に同期させられる。
通常、チップの中のすべてのマイナーループは命令によ
ってバブルをそれらの対応する位置からメージャールー
プに平行に移動させる。

それからバブルは読み取り位置を通って伝搬される時に
連続的に検知される。新しいデータもまたあとで適当な
時間（メージャーループ磁気ドメイン伝搬がデータの移
動のために整列させられる時）にマイナーループの中へ
の平行移動のために書き出し位置にそう入することがで
きる。この操作はデータの１ページ、即ち任意の時間に
おいてメージャーループのデータの１ページのみの移動
として特徴づけられる。関連したメージャーループのグ
ルーピングへのデータの同時読み取り／書き出し‘ま関
連した磁気ドメインをディジタルあるいは他のコード化
されたワードとして扱う能力を与える。

データチップの時間多重グループは全メモリーデータレ
ートを１つのチップにおける磁気ドメィン伝搬により許
容されるものより大きく許容するための、データの読み
取りおよび書き出しのタイムシェアリング様式を許容す
る。メージャーマィナーループ機構はバブル情報の１ペ
ージ以上を保有するに十分大きい。

１つのページは全てのマイナーループの同じ実際上の位
置からメージヤー伝搬通路の上へ１ビットの中からの同
時移動により限定される。

しかしながら、この技術においては上述の様に任意の時
間においてバブルメージャー伝搬通路の範囲内の情報の
１べージを提供することがこれまで一般に行なわれてき
た。バブル機能を起こすために、例えばバブルチップか
らの読み取りおよび書き出しに関していえば、必要なバ
ブル機能を可能にするために、バブルユーザーからバブ
ルメモリー装置への命令信号をフィルタするための制御
機構を持つ必要がある。

これまで用いられてきた制御装置は主にバフル機能を簡
単に起こすための単純なタイプのものであった。ユーザ
ーシステムとのインタフェースとしてより適切に動作す
るために、磁気バブルメモリー装置と結合したより高度
な制御装置が強く望まれる。またチップがその最適レベ
ルで動作することを可能にするために調節する機能を持
つ有効な装置を提供するに加えて、制御装置が磁気バブ
ルメモリー装置の置き換えを扱うことができるに十分高
度なものであることも必要である。本発明に従った磁気
ドメィンメモリー制御装置システムの好ましい実施例は
、ユーザーシステムからの命令を受け入れ、またこれら
の命令をシーケンスタイミングシステムに伝えるインタ
フェース制御回路を含む。シーケンサーは必要な操作条
件に関する記憶されたデータを持つプログラム可能なメ
モリー、当面のバブル状態を特定の操作条件と比較する
ための比較器、およびユーザーが満たしたいと望むよう
な、現行の条件に基づくどんな新しい操作条件をも指行
するアドレスレジスターから成っている。制御装置はさ
らにバブルがデータのどのページを現在検索あるいは書
き出しをしているかをユーザーが監視することを可能に
する、カウンタとしジスタのページロケーテイング結合
を含んでいる。このページロケーテイング結合はそれか
ら現在のページを、ユーザーが読み取りあるいは書き出
しを望んでいるページと対照する。それから出力ラツチ
バッフアを通じて記憶装置にバブル機能を可能にする信
号を送ることによって記憶装置の働きを制御するシーケ
ンスタィミング機能を可能にする１つの信号が提供され
る。制御装置はバブルから連続的に読み出しされるよう
にデータを記憶しておくためのデータレジスタおよび揮
発性メモリーによってデータを交換するための磁気バブ
ル記憶装置とインターフェースする。このデータは平行
フオーマットでブロックアウトされ、それから続いてユ
ーザーシステムにより検索される。磁気バブルメモリー
チップもまた全てのキーバブル機能のファンクッション
タイミングを可能にする出力バッファラツチによって制
御装置にインターフェースされる。バブルイベントの固
有タイミングを決定するために、メージヤーループシフ
トカウンタが、例えば検知器からアナィァレィタへ移動
するように、磁気バブルがひとつのファンクッションタ
イミング装置からもう１つの方へ移動するために必要な
バブル伝搬時間を示す数の形の情報を負荷される。磁気
バブルメモリーシステム制御装置がより有効に読み取り
および書き出し操作を実行するようにするために、アク
セシングデータのマルチべ−ジ方式を用いることができ
る。

任意の時間にメージャー伝搬通路に１ページ以上読み取
りあるいは書き出しするために、上に示したように磁気
ドメィンメモリー制御装置によって操作の分離方式が創
始される。この方法はユーザーの望む最初のページの、
メージャーループの中への移動およびバブル操作が始め
られる（読み取りおよび書き出し）ある適当な点への移
動を含んでいる。

第１の移動に続いて、伝搬時間ｄの後に、データの第２
の望まれたページがメージャーループの中に移動される
。それから両方のページは第２のページの上にバフル操
作を始めるためにメージャーループ内で移動され、その
間に第１のページの上の操作を完了する。最後に両方の
ページはマイナーループへの移動のために第１のページ
をマイナーループと共に並べるために移動される。第１
の移動の後時間幻の間のある時点で、第３の望むページ
をメージャーループに移動することができる。この操作
方式は全ての望まれるページが読み取りあるいは書き出
しされる時間まで続行される。制御装置 さて図面を参照し、特に第１図を見ると、本発明の好ま
しい実施例である磁気ドメィンメモリーシステム制御装
置機構１０が図解されている。

テキサス州ダラ スのＴｅｘａｓ ｌ順ｔｍｍｅｎｔｌ
ｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ により製造されたＴＭＳ８０
８０あるいはＴＭＳ９９００の形のユーザーシステム（
図示されていない）は、アドレスバス１２により磁気ド
メィンメモリーシステム制御装置１０とィンタフェース
している。アドレスバスには制御装置１０に４本の情報
ラインを送り、それはテキサス州ダラスのＴｅｘａｓｌ
ｎｓＶｍｍｅｎｔｓ ｌ比ｏｒｐｏのｔｅｄ により市
販されているアドレスレコーダモデルＭＪＳＮ７４１払
のようなアドレスレコーダにより適切に符号解読される
と、制御回路に１５の分離したラインによって命令を伝
える。コンディショナル信号１６〜２１はユーザーシス
テムが、磁気バブルメモリーチップ（示されていない）
のどの操作モードが望まれているかを識別するために、
アドレスレコーダ１４からくる制御命令によってインタ
ーフェースコントロール１４ａにインタフェースされる
。外部信号１６、ＳＹＮＣ は、命令シーケンスが開始
することを示す、制御装置１０への同期信号である。外
部制御信号１７、ＣＳ は命令デコードロジツク１４を
得させる、制御装置へのチップ選択入力である。外部制
御信号１８、ＷＲは、マイクロプロセッサあるいはユー
ザーが書き出し命令を実行していることを示す、制御装
置への書き出し信号である。外部信号１９、ＤＢＩＭま
ユーザーが読み取り命令を実行していることを示す、制
御装置のバスーィン信号である。外部制御装置２０およ
び２１、ＲＤＹおよびＩＮＴはデータが望まれる操作の
モードに従って読み取りあるいは書き出しされる用意が
できた事を示すために、ユーザーあるいは制御インタフ
ェースからの非同期命令を与えるために制御装置により
発生させられた信号である。内部制御信号２２一２８は
バブルシーケンス装置４６に続いて送られる。

制御命令２２、州ＩＴ、は磁気バブルメモリーチップの
ィニシャリゼーションのためのユーザー命令である。

ィニシャリゼーションは回転磁場の助けによるバブルの
回転の開始およびメージャー伝搬通路からどの古いデー
タも一掃するためのアナイアレィタへの動力供Ｖ給を含
んでいる。制御命令信号ＲＤＰＧ、２３およびＷＲＰＧ
、２４は各々磁気バブルメモリーの中の１ページを読み
取りおよび書き出しするためのユーザー命令を表わし、
ここで１ページは各々のマイナーループの同じ実際上の
位置からの１ビットの情報として定義される。制御装置
命令２５および２８はユーザーが望むオペレーションの
モードを表している。即ち、マルチページあるいはシン
グルページオペレーションである。マルチページオペレ
ーションはユーザーがメージヤー伝搬通路における２ペ
ージの情報を同時にオベレートすることを許す。この概
念は後でより詳細に述べる。制御命令信号２６、テスト
モードはコントロール固定記憶装置（ＲＯＭ）４２の内
容の確認を可能し、一方命令信号２７ＳＷ リセットは
ソフトウェアシステムリセットパルスである。ユーザー
がマイナーループの特定のページについて有効に読み取
りあるいは書き込みをするためには、常時バブルチップ
転送、あるいは読み取りあるいは書き込みを可能にする
スワップレプリケートゲートに関するそのページの位置
を知っている必要がある。この情報は、テキサス州ダラ
スのＴｅｘａｓｌｍｔｒｍｍｅｎｔＩｎｃｏｒｐｏｒａ
ｔｅｄにより製造および市販されているｈｅｘＤータイ
プレジスターＭｏｄｅｌＳＮ ７４１７４に類似のペー
ジ選択レジス夕３０に望むページの数を置き、そのペー
ジを現在のページの位置と比較することにより得られる
。現在のページの位置はＴｅｘａｓ ｌ船ｔｍｍｅｎｔ
ｓｌｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄにより市販されている３つ
の負荷可能カウンタＭｏｄｅｌ船．ＳＮ７４１９７のよ
うなページ位贋カゥンタ３２により記憶される。カウン
タ３２はバブルチップの伝搬時間の数を監視することに
よりページの運転カウントを可能にするバブルゲートシ
フトクロック３４からの信号を受信する。（各々のバブ
ル伝搬時間について各々のバブルゲートシフトクロック
の１サイクルが対応する）。さらにページ選択レジスタ
３川こ類似のマイナーループサイズレジスタ３６に記憶
されているマイナーループサイズについて考察する。ペ
ージ位置カゥンタ３２がマイナーループサイズに達した
後にそれを０に置き直す。比較機３８はページ選択レジ
スタ３０に見られる望むページ位置と、ページ位置カウ
ソタ３２に見られる現在のページとを比較して、望むペ
ージが得られる時に、アドレスページ獲得可能信号３３
でユーザーに信号を発する。望むページが得られる時、
適当な転送信号が記憶装置に伝えられる。制御装置のシ
ーケンス機能をより完全に記述するために、今度は第１
図〜第３図を参照する。

第１図はテキサス州ダラスのＴｅｘａｓ ｌ船ｔｍｍｅ
ｎｔｓｌｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄにより製造および市販
されているＲＯＭＭｏｄｅｌＭ．ＴＭＳ−４７００のよ
うなコントロール固定記憶装置、ＲＯＭ、４２を有する
マイクロシーケンサ４０を示している。コントロールＲ
ＯＭ４２は第２図および表１に示されている３０ビット
のストリングからなる３７の状態を含んでいる。各々の
コントロールワードは６つの個々の欄割り当てから成っ
ている。第２図に示されているように、コントロールワ
ード１００は１０皿ＨＺの湯の回転をカウントするため
に用いる１０ビットの欄を有するディスプレースメント
フィールド１１０を含んでいる。第２の欄割り当てであ
る、第２図に示されている操作は内部制御信号として働
くほかにバブルモジュールに対するイネーブリングメカ
ニズムとして働く５ビットから成っているオペレーショ
ン欄割り当て１１２の５ビットはジェネレータ／検知器
ビット、アナィアレータ／レプリケートビツト、トラン
スフアーインビツト、トランスファーアウトビットを表
わし、そのほかにバブルスタートシフティング機能を表
わしている。コントロールワード１００の第３の欄割り
当ては分岐条件１１４であり、それは８つある条件のど
れに、その条件が任意の時間に真であるかを決定するた
めに分岐条件セレクトロジックが質問するかを決めるた
めの３ビットから成っている。８つある条件とは。

‘１）（ＩＮＩＴ＋ＲＤＰＧ＋ＷＲＰＧ）ｎｏｔｉｎｉ
ｔｉａｌｉｚｉｎｇ，読み取りあるいは書き込み、‘２
｝（川ＩＴ）ｎｏｔ ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎｇ ‘３
１（ＡＤＤＲ ＰＡＧＥＡＶＡＩＬ）アドレスページ獲
得可能、【４）（ＷＲＰＧ）書き込み、‘５１マルチペ
ージ、‘６１シングルページ、【７’ｐｏｗｅｒ 舷ｄ
ｐｏｗｅｒ 留めｄ、および、■ページカウント＝０
。コントロールワールド１００の第４の欄は１ビットの
ィンヒビット欄１１６である。もしこのビットが存在し
、かつバブル装置において他の機能はなにも遂行されて
いないなら、バブル装置は同じ状態に留まる。即ち、分
岐条件選択ロジックは不能である。分岐アドレス欄割り
当て１ １８は全ての３７ＲＯＭ状態の位置を含む６ビ
ットの欄である。制御欄１２０は制御装置１０に読み取
りあるいは書き込みの開始における操作、ページ位置カ
ウンタのクリアー、メージヤーループカウンタビツトの
負荷、コントロールＲＯＭアドレスレジスタ４４および
適当な内部ロジックのリセット、およびバブルメモリー
を知られている位置に止めるための任意の読み取りある
いは書き込みシーケンスの後の運転停止、をさせるため
に必要な制御を実行する５ビットを有する。 マイクロ
シーケンサ４０もまたテキサス州ダラスのＴｅｘａｓｌ
ｎｓｍｍｅｎｔｓＩｎｃｍｐｏｒａｔｅｄにより製造さ
れているＭｏｄｅｌＳＮ７４２５１５１のような比較器
の形の分岐条件選択ロジック４６を含んでいる。アドレ
スレジスタ４４は分岐条件選択ロジック４６からの２つ
の信号（ＬＯＡＤおよびＩＮＣ）のうちの１つを受信す
る。もししＯＡＤ信号が有効であれば続いてコントロー
ルＲＯＭラツチ４２ａがアドレスレジスタ４４に負荷さ
れる。もし…Ｃ信号が有効であればアドレスレジスタ４
４の内容は１だけ（２進数）増加する。アドレスデコー
ダ４５はコントロールＲＯＭ４２の３７の状態の１つを
アドレスするために、アドレスレジスタ４４からの６ビ
ットを符号解読する。コントロールＲＯＭ４２が任意の
与えられた状態にある時、５ビットを有する６番目の欄
割り当て、制御、は内部制御のための信号４３ｂ〜４３
ｅおよびリダンダンシィロジツクを開始するために内部
的および外部的に用いることのできるＩＮＩＴＲ／Ｗ、
４３ａを提供するためにディスクリートコントロールゲ
ーティング回路４３とインタフェースする。信号ＣＬＲ
ＰＰＲ、４３ｂはページ位置レジスタ３２をリセツトし
、一方ＬＭＬＳＣ４３ｃは以下に操作的に記述するよう
に、コントロールＲＯＭ４２のディスプレイースメント
フイールドをメージヤーループシフトカウンタ４８１こ
負荷する。リセット信号４３ｄは制御装置１０の内部の
一連のレジスタをリセットする開始信号である。運転停
止、４３ｅは磁気バブル記憶装置の運転停止を信号する
。バイト選択。ジック４１は制御装置１０のテストモー
ド‘こおいて、確認の目的のためにコントロールＲＯＭ
４２の内容を読み取るために用いられる。操作的に、制
御装置１０のマイクロシーケンサ４川ま基本的には単純
化された同期シーケンシャルマシンであってその状態は
コントロールＲＯＭ４２における明確なメモリーロケー
ションである。

ステートマシンとして、マイクロシーケンサ４０は任意
の現在の状態からこれらの３つの状態の１つに移行する
ことができる。ローダブルカウンタＭｏｄｅｌ船．ＳＮ
７４１９７の形の、テキサス州ダラスのＴｅ滋ｓ Ｌ
船ｔｍｍｅｎｔｓＩｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ により製
造されている型のメージヤーループシフトカワンタ４８
は、マイクロシーケンサ４０１こ接続されている。

メージャーループシフトカウンタ４８は磁気バブルメモ
リーにおいて１つの機能装置からもう１つへ行くのに必
要な伝搬時間の数に関する数を負荷される。この１つの
例は、これらの図には示されていないが、マイナールー
プ転送ボートから検知器素子へのバブルの移動である。
第３図に示されているように、１つの状態からもう１つ
の状態への移動において、メージャーループカワンタ４
８に記憶された数が０に等しくなく、またインヒビツト
用のビツド１１６があるような条件の時には、ループ７
５におけるように、状態は変化しない。

ループ７５はＳｉがバブル装置の現在の状態を表わして
いるこの条件を表示している。しかしながら、もしメー
ジヤーループシフトカウンタ４８に記憶されている数が
０に等しくかつィンヒビット欄ビット１１６が１である
時には、磁気バブルの現在の条件が、コントロールＲＯ
Ｍ４２のファームウエアにセットアウトされたその状態
の分岐条件に等しいかどうかに関するテストがさらにな
される。この比較は分岐条件選択比較器４６によってな
され、コントロールＲＯＭ欄割り当てにセットアウトさ
れた分岐条件をユーザーおよび制御装置の内部条件から
受信した現在の条件と比較する。コントロールワードか
ら決められた分岐条件が選択された現在の条件に等しけ
れば、新しい状態を指示するためにコントロールＲＯＭ
４２のアドレスレジスタ４４は分岐アドレスの値を負荷
される。この条件は第３図のフローチャートにおいて新
しい状態Ｓｉへの通路７７として示されてる。しかしな
がら、もしこれらの条件のどれも真でないなら、アドレ
スレジスタ４４は次のＲＯＭ４２ロケーション、第３図
における、状態Ｓｊ＋１へのフローパス７９を指向する
ために増加される。コントロールＲＯＭ４２のどの状態
をシステムが現在用いているかによって、第２図に示さ
れているコントロールＲＯＭ４２の欄割り当ての残りは
、ユーザーシステムおよび磁気バブルメモリーの両方に
ィンタフェースしている他の内部および外部条件を決定
する。さて表１を参照すると、コントロールＲＯＭ４２
における３０ビットの長さの１１／３７の状態が示され
、各々の状態は第２図に記述されたまた図解された１つ
のコントロールワードを表わしている。

表１を用い、かつ枕態０から始めて、操作の通路を概説
することができる。表２は分岐条件を表わすコードを表
わしている。制御装置の状態が開始、読み取り、バブル
記憶装置への、あるいはそれからの書き出しのどれでも
なければ、分岐条件０００は現在の条件に等しく、また
制御装置は同じ状態、即ち状態０に留まる。しかしなが
ら、ューザーが読み取り信号を出すと、現在の条件は分
条件に等しくなくなり、アドレスコーダは次のステップ
、即ち表１に示されている状態１を指向するために増加
される。さらに分岐条件を“ｎｏｔｉｎｉｔｉａｌｉｚ
ａ−ｔｉｏｎ’’であり、現在の状態に等しい、状態１
と比較している時に、分岐アドレス６がアドレスレジス
タ４４に負荷され、状態６を指向する。さらに、現在の
条件が分岐条件に等しいかどうかに関する同じテストを
し、また読み取り命令を仮定すると、分岐条件は「アド
レスページ獲得不可能」である。望むページのアドレス
が得られると仮定するとき、つまり条件が真でないとす
るとき、第３図の状態移行フローチャートは、１だけ増
加し、次の続きの状態、即ち状態７を指向し、そこでは
コントロールビット、即ちＬＭＬＳＣが存在し、第１図
に示されているメージャールーブシフトカウンタ４８に
第２図のディスプレースメントフィールドを負荷するよ
う指令する。オペレーションコントロールビットもまた
状態７に存在し、バブルシフトのスタートおよび転送ゲ
ートの形のバブル機能の転送がこの時にセットされるよ
う指令する。状態７の分岐条件はィニシャリゼーション
ではなく、読み取りの現在の条件に等しく、それ故アド
レスレコーダは状態７の分岐アドレスを負荷され、状態
１０を指向する。この時、メージャーループシフトカウ
ンタ４８は０に等しくなく、また状態１０はィンヒビッ
ト用のビット欄１１６則ちコントロールワードにおける
３０の中のビット１８が存在することを示す。従って制
御装置はメージヤーループシフトカウンタ４８が０に減
少する時まで状態１０に留まる。第１図に示されている
メージヤーループシフトカウンタ４８は、バブル伝搬時
間を表わしているバブルゲートシフトクロック３４から
のパルスによって第１のバブルが磁気バブルレプリケー
タに達するまで減少し、またバブル制御装置はその同じ
機能的状態に留まる。出力バッファラツチ６２はバブル
モジュール機館ィネィブルズものを含む。これらのィネ
ィブリング信号はＱｎ／Ｄｅｔ６４を除いて外部ピン６
２ａ〜６２ｆに導かれ、バブルモジュール機能を扱うた
めに制御装置チップ１０の外部の機能タイミングロジッ
クによって用いられる。これらの機能はバブル検知（Ｄ
ｅｔ６２ａ）、レプリケーション（Ｒｅｐ６２ｂ）、消
去（価ｊｈ６２ｃ）、トランスファーイン（Ｂｘｉｎ６
２ｄ）およびトランスファーアウト（Ｂｘｏｕｔ６２ｄ
）を含む。制御装置１０が適当な状態へ移行し、また磁
気バブルメモリを機能的に操作するために操作における
適当な制御ビットをセットすることにより読み取り操作
を完了した時の後に、データが得られ、またユーザーシ
ステムにより請求することができる。読み取り操作の間
、データはテキサス州ダラスのＴｅｘａｓＬｎｓｔｍｍ
ｅｎｔｓｌｍｏｒｐｏｒａｔｅｄ により製造および市
販されている、連続的なデータを８ビットのワードにブ
。ツクアウトする、Ｍｏｄｅｌ肺．７４ Ｓ２９９のよ
うなバブルデータレジスタ５０へピン４９を用いて連続
的に置かれる。データバイトは信号のクロック分布網か
ら取られたＲＷＣＬＫクロック信号５１を用いてバブル
データレジスタへ、あるいはバブルデータレジスタから
転送される。全ての制御装置タイミングは２ＭＨＺ２位
相システムクロック７０から導かれる。この２ＭＨＺク
ロツク７０は１０雌ＨＺで９００位相のずれている他の
２つの位相７１、８・および７２、８２を生ずるために
分割される。８・、７１は制御装置の内部で用いられる
バブルゲーテツドシフトクロツク（ＢＧＣＣ）３４を生
ずるために、マイクロシーケンサ４０からのバブルスタ
ートシフト信号（既Ｓ）６２ｆとゲートされる。

外部ピン７３で５０ＫＨＺクロック（ＧＣ５０）が得ら
れ、記憶装置のメージヤーループのデータレートを表わ
す。（第４図に示されている）データは５皿ＨＺ読み取
り／書き出しクロック（ＲＷＣＬＫ）５１によって連続
的に制御装置１ ０へ、あるいは制御装置１０へシフト
される。このクロックは、制御装置１０が記憶装置の不
完全なマイナーループを無視するようにさせる外部機能
イネイブル（ＦＵＮＣＥＮ）信号７４によりゲートされ
る。これらの８ビットのワードはそれからテキサ ス州
ダ ラ ス のＴｅ松ｓ ｌｍｔｍｍｅｎｔｓＩｎｃｏ
■ｏｒａｔｅｄ により市販されているＭｏｄｅｌＭ．
ＳＮ７４１９７のようなページサイズカウンタ５４によ
り制御される揮発性メモリーに転送される。このページ
サイズカウンタ５４はテキサス州ダラスのＴｅｘａｓ
ｌｎｓｔｍｍｅｎＧ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａにｄ によっ
て市販されているＭｏｄｅｌＳＮ７４１７４のような型
のページサイズレジスタ５６、およびさらにテキサス州
ダラスのＴｅｘａｓ ｌｎｓＵｍｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏ
てｐｏ的ｔｅｄ により市販されているカウンタのよ
うな、ビットの数を監視するカウン夕５５からのページ
サイズの入出を受け取る。このようにして、ユーザーは
バブル記憶装置から要求されるフルベージの情報を構成
するこれらの８ビットのワードのみを検索することがで
きる。この８ビットのワードは内部データバス５７によ
って、テキサス州ダラスのＴｅｘａｓ ｌｎｓｔｍｍｅ
ｎはＩｎｃｏｒｐｏｒａにｄ により市販されているバ
ッファＭｏｄｅｌ恥．ＳＮ７山Ｓ２４３のような複指向
式の入力−出力バッファ５８へ送られる。それからユー
ザーシステムは外部データバス６川こよって１／０バッ
ファ５８からのデータを検索することができる。以下に
記述するマルチページモードーこおいては、ページ読み
取りあるいは書き込み命令のもとに転送されるべき、望
むブロックサイズを保つために、外部プロセッサへのペ
ージ転送においてページカウントレジスタ６６が用いら
れる。制御装置１０のステイタスは外部プロセッサによ
る読み取り可能なステイタスレジスタ８０‘こより維持
される。

この８ビットカウンタにおける１ビットにより表わされ
るステイタスコンディションの１例は、制御装置がふさ
がっている時、つまり読み取りあるいは記憶装置への書
き込みをしている時である。シングルページ操作 適当な時点にユーザーは彼がシングルあるいはマルチペ
ージ操作を用いることを望むかどうか決める。

シングルあるいはマルチページ操作の記述を容易にする
ために第４図、メージヤー／マイナーループ配列を有す
る磁気バブル記憶装置を参照する。第１図に図解され、
また上述された制御装置１０はコントロールＲＯＭ４２
にファームウエアとして記憶された、適当な制御および
操作ビットを持っている。このファームウエアはインタ
ーフェス制御１４ａを用いて望まれる現在の条件をセツ
ティングしてユーザー命令に応答する。シングルページ
読み取り操作においては、１つのページは各々のマイナ
ーループの同じ実際上の位置から１ビットとして定めら
れ、１つのページは転送ボート２０４によって複数のマ
イナーループ２０２からメージャーループ２０６へ転送
される。転送されたバブルは２部に複写して、１部をメ
ージャーループ２０６内で回転させ、もう１部を検知器
２０８へ伝搬するレプリケートポートに達するまでメー
ジャーループ２０６のまわりを伝搬する。磁気バブルは
それから複数のマイナーループ２０２の上の各々の位置
へ回転して戻り、そこでこれらのマイナーループへ転送
して戻される。第１図に示された制御装置チップはメー
ジャー／マィナ”ループ配列の周囲の装置、即ち転送ボ
ート２０４読み取りボート２０８、レブリケータノアナ
イアレータ２１０およびジエネレータ２１２を起動する
。

第１図に示されている出力バッファラッチ６２はバブル
モジュール機能ィネィブルズを含む。ジェネレー夕／検
知器信号６４を除く全ての信号は制御チップ１０の外部
の機能タイミングロジックによる使用のために外部ピン
に導かれる。書き取りモードーこおけるジェネレート信
号は制御装置出力データによって内部的にゲートされる
。このようにしてシングルページ操作定義することによ
り、磁気バブルメモリーのデータレートを計算すること
ができる。

１ページのデータの読み取りあるいは書き込みのための
シングルページ操作について、最小時間は１つのマイナ
ーループレボリューションである。

２ページのデータについては、最小時間は２つのマイナ
ーループレボリューションプラス第１ページから第２ペ
ージへ行くための検索時間である。

この検索時間は最小限の１バブル伝搬時間である。ｎペ
ージについては、ｎ個のレボリューションプラス最小限
のｎ個のバブル伝搬ステップである。第４図は常時メー
ジャーループ２０６にある複数のページを持つ磁気バブ
ル記憶装置２００を示している。複数のマイナーループ
およびメージャーループ２０６の両方のからの円は磁気
ドメィンを支持することのできる、これらの両方のパス
の上の位置を示している。埋められた円、四角形および
三角形は磁気バブルを表わしている。しかしながら、各
々の異なる形は、マイナーループ２０２の各々から１つ
ずっの５つの一連の磁気ドメィンによって示されている
ページと共に、データの特定のページを表わしている。
マルチページ操作 マルチページ操作は２ページあるいはそれ以上のデータ
を、シングルページアプローチによって得られるものを
越える、有効データレートの大幅な増加をもたらすよう
な方法で処理する方式である。

この方式は、これをメージャーループに一時に２ページ
あるいはそれ以上のデータを置くことにより成し遂げる
。この成果を、メージヤーループ内でオーバーラップす
る２ページのデータが衝突することなく達成するための
操作の順序は以下の如くである。

ｍ第１の望むページをメージャールーブへ転送する。‘
２）適当な点へシフトし、また操作（読み取りあるいは
書き出し）を開始する、‘３’転送の後のあるポイント
ｄ伝搬時間において、データの第２ページをメージャー
ループへ転送する。■両方のページを適当な点へシフト
し、また第２ページへの操作を開始する、｛５｝第１の
転送のあるポイント（Ｍ−１）クロツクサイクルにおい
て、ここでＭはメージャーループポジションの数に等し
いが、第１ページをマイナーループへ転送する、■ 第
１の転送のあとのあるポイントが周期において、第３ペ
ージをメージャーループへ転送する。この方式は要求さ
れるページ数が操作されてしまうまで続行することがで
きる。さらに、この方式はページ数の重複が起きる前に
全てのページを検索するようにデータのあらゆるページ
を特定の順序で操作する機会を与える。また、ページは
マイナーループへ、それらが何らかの操作がなされる前
にあったのと同じ日頃序でもとの所へ戻る。つまり、ペ
ージ０は操作の後に物理的にマイナーループの同じ位置
へ帰する。マイナーページベースの磁気バブルの操作を
可能にするためにはページをある距離ｄだけ分離する必
要がある。

この距離ｄはバブル伝搬のｄ周期を表わしている。操作
の制御を簡単にするために、ｄは正の偶数であることが
望ましい。バフルはメージャー伝搬ループへ一つおきの
場所に読み取られるので、これらのバブルは操作が続行
される。すなわち一つおきのサイクルで検知され、消去
され、ィプリケートされ、あるいは生成される。各々の
次のページが同じ一つおきのサイクルで操作されること
を保証するためには、これらのページの第１のバブルを
偶数の距離だけ離して分離する必要がある。その上に要
求されることは、ページのトータルナンバーが検索され
る前に任意のページの反復を避けるために距離ｄおよび
マイナーループポジションの数を相互にプライムするこ
とである。

これらの要求に加えて、最小のｄが最も遠い有効データ
レートをもたらすということは明きらかである。即ち我
々は物理的に上の全ての要求を満たす、連続するページ
の間の最小のギャップのために努力している。データの
マルチページ転送における含蓄的な弱点は、検索された
データが二進数的な意味で順次式でないことである。

つまり、検索された第１ページと検索された第２ページ
は距離Ｄだけ離れている。即ち、もし検索された第１ペ
ージがページ０でかつ距離Ｄが３２２であれば、検索さ
れた第２ページは３２２であり、ページ１ではない。こ
の弱点はバブルに書き込まれたページの連続がマルチペ
ージ様式であって、上の例においてページアドレス３２
２に書き込まれたページ１を持つ時にはより重要でなく
なる。本発明は特定の実施例に関して記述されてきたが
、本発明の精神あるいは範囲を逸脱することなく、様々
な変更が可能であることは当業者には明きらかであろう
。

例えば、上述の制御装置は磁気ドメィンタィプのほかの
直列−並列−直列メモリーとの使用にも適用できる。表
１ 制御状態 ディスプレースメントフィールド ォベレーション 分
岐条件 分岐アドレス 制 御墓 隼
ｑ ｑ雪卓識 のｑ ｑ電卓員の の
ｑＺＨ○ｑ の の の ＺＡ２凸工Ａ
２ ０＜ＸＸｑ 」 ２ 」日〇Ａ
Ｏの０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０
１１１２１３１４ １５１６１７ １８１９２０２
１２２２３凶 ２５伍力 凶２９０００００００００
００００００００００００００００〇〇〇〇〇〇１００
０００００００００００００００１００００１１０００
０００２０００００００１０１０１００１１０１００１
０１１１０１１００３００００００００００００１ｏｌ
ｏｏ０１ｏｏｏｌｏｏｏｏｏｏｏ４０００００００００
０００ｏｏｌｏｌ０ｏｏｏｏｌｏｏｏｏ。

ｏ１５０００００００００００００００００１００００
００００００１０６０００００００００００００ｏｏｏ
ｌ０ｏｏｏｌｏｏｏｏｏｏｏｏ７１０００００００００
０００１１０○１０００１０１○○○１○○８００００
００００００００００１０１００００１ｏｏｏｏｏｏｏ
ｏ９１００００００００００００１１００００００１ｏ
ｌｏｏｏｌｏｏ１０００００００００００ ０００１１
０００１○○１○１１○○○○○表２分岐条件 ０００○○Ｔ斗靴曲ＡＤＨ柄肝虹ＴＥ１ＯＯＭＵＬＴＩ
ＰＡＧＥＯＯＩＩＮＩＴ ＩＯＩＭＵ
ＬＴＩＰＡＧＢＯＩＯＡＤＤＲ．ＰＡＧＥＡＶＡＩＬＩ
ＩＯＰＯＷ四Ｒ職の０１１ＷＲＩＴＥ Ｉ
ＩＩＰ判Ｇ８００ｔ瓜ｍ＝○

【図面の簡単な説明】

第ｌａ図、第ｌｂ図は本発明による磁気バブルメモリー
制御装置のブロック線図である。 第２図は第１図のりードオンリーメモリー（ＲＯＭ）に
あるコントロールワードのフイールドアサインメントの
ブロック線図である。第３図は第１図のマイクロシーケ
ンサの機能を表わす状態転移のフローチャートである。
第４図はマルチページモードで動作している磁気バブル
メモリードメィンの構造を説明するための鴇鞠略図であ
る。符号の説明、１０・・…・磁気ドメィンメモリーシ
ステム制御装置機構、１２・・・・・・アドレスバス、
１４ａ……ＩＦ 制御、３０……ページ選択レジスタ、
３２・・・・・・ページ位置カウン夕、３３…・・・ア
ドレスＰｇ アベール、３６……マイナーループサイズ
レジスタ、３８・・・・・・比較器、４０・・・・・・
スィクロシーケンサ、４１・・・・・・バイト選択、４
２・・・…コントロール固定記憶装置、４２ａ・・・・
・・ラツチ、４３・・・・・・個別制御ゲート、４４・
・・・・・アドレスレジスタ、４５・・・・・・デコー
ド、４６・・・・・・分岐条件選択、４８・・・・・・
メージヤーループシフトカウンタ、４９……データイソ
、５０……バブルデータレジスタ、５４……ページサイ
ズ制御、５５……バイトカウンタ、５６……ページサイ
ズ、５７……内部データバス、５８……１／０バツフア
、６０……データバス、６２……出力バッファラツチ、
２０２…・・・マイナーループ、２０４・・・・・・転
送ボート、２０６……メージャールーブ、２０８……読
み取りボート、２１０……レプリケータ／アナイアレー
タ、２１２……ジエネレータ。 打ダ′仏 ‘ね′２ 〆ノタ′〆 ‘杉．〆 （り′仏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各々が磁気ドメインの有無により表わされるデータ
   を記憶するための複数のビツト位置を有する複数のデー
   タ記憶ループを備えた磁気バブル記憶装置を機能的に動
   作させる制御装置であり、該制御装置は、 外部プロセ
   ツサからの命令情報を伝達するためのインタフエース制
   御手段と、 命令情報を受けとるため前記インタフエー
   ス制御手段に機能上接続され前記磁気バブル記憶装置の
   一の機能状態から他の状態への移行に同期するためのシ
   ーケンス手段と、 前記複数の記憶ループにわたる複数
   のビツト位置で規定されると共に前記各記憶ループ中の
   一ビツト位置で編成され磁気バブル記憶装置の各記憶ル
   ープの共通する同一の仮想ビツト位置に配列されたデー
   タのページへのアクセスの可否を定めるため前記インタ
   フエース手段と前記シーケンス手段との間に設けられた
   ページ位置手段と、 前記シーケンス手段に機能上接続
   されており磁気バブル記憶装置内のバブルに影響を与え
   る一の機能的イベントから他の機能的イベントへ磁気ド
   メインの有無により表わされるデータの移動を示すバブ
   ルの伝播期間情報を有するカウンタ手段と、 前記磁気
   バブル記憶装置と外部プロセツサとの間で複数ビツト語
   のデータを交換するために前記インタフエース制御手段
   とシーケンス手段とページ位置手段とに機能上接続され
   たデータバツフア手段と、 前記磁気バブル記憶装置に
   バブル機能イネーブル命令を出力するため前記シーケン
   ス手段と機能上接続されている出力バツフア手段と を
   備えており、前記シーケンス手段は磁気バブル記憶装置
   の機能状態の変化を潜在的に生ぜしめるため、また前記
   出力バツフア手段にバブル機能イネーブル命令の出力を
   命令するため、前記磁気バブル記憶装置からのいずれの
   データのページが現在アクセスされ、または書き込まれ
   ているかを同定する前記ページ位置手段と、磁気バブル
   記憶装置内の一のバブルに影響を与える機能的イベント
   から他の機能的イベントへの特定のデータビツトの移動
   を表示する所定カウントに達する前記カウンタ手段とに
   より条件付けされることを特徴とする制御装置。