Ce principe de coïncidence des courants est celui utilisé dans les mémoires magnétiques.

Le schéma de la figure 54 montre la structure d'une mémoire à tores de ferrite. On y voit une matrice à 9 tores de ferrite. Dans la réalité, ces mémoires en comportent des milliers.

Ce système permet de mémoriser 9 bits.

Les tores sont disposés selon des rangées et des colonnes. Pour accéder à l'un de ces tores pour lire ou écrire, on envoie simultanément une impulsion sur le fil des rangées (Y) et sur celui des colonnes (X).

Prenons par exemple le tore situé à l'intersection de la rangée b et de la colonne 2. Supposons qu'à l'origine tous les tores de la matrice soient à l'état 0. Si nous envoyons à la fois dans les deux fils une impulsion de courant au moins égale à Im, le tore bascule à l'état 1. Si maintenant nous faisons parcourir les deux mêmes fils par un courant de sens inverse, le tore va rebasculer dans l'état 0 et le fil de test qui traverse tous les tores de la matrice sera le siège d'une impulsion résultant de la lecture de l'information contenue en mémoire.

Nous voyons que la lecture de la mémoire est destructive, c'est-à-dire que l'information est perdue après chaque lecture ; il est donc nécessaire dans cette technologie, de réécrire l'information après chaque lecture.

Dans les systèmes proposés par les constructeurs, au lieu d'inverser le sens des impulsions dans une paire de fils pour la lecture et l'écriture de l'information, on utilise deux fils verticaux et deux fils horizontaux alimentés en sens inverse. Une paire est spécialisée pour l'écriture et l'autre pour la lecture. Pour réécrire l'information après lecture, il suffit donc de réinjecter sur les fils d'écriture une impulsion légèrement retardée par rapport à celle de lecture.

La figure 55 représente le schéma synoptique d'un tel dispositif de réécriture.

La figure 56 donne un exemple de circuit de commande de tores par transistors tels qu'il était utilisé.

5. 2. - LES MÉMOIRES A BULLES MAGNÉTIQUES

Les mémoires à bulles magnétiques sont, tout comme les mémoires CCD, des mémoires à accès série.

5. 2. 1. - BULLE MAGNÉTIQUE

Dans un matériau magnétique en couche mince, les zones aimantées prennent des allures quelconques et se répartissent de manière aléatoire ; toutefois, si l'on applique un champ magnétique extérieur, perpendiculaire croissant, ces zones se rétrécissent jusqu'à former de minuscules cylindres (figure 57).

Ces cylindres, que l'on brise par un champ magnétique inverse, constituent des «bulles magnétiques» et peuvent servir à mémoriser des informations.

5. 2. 2. - DESCRIPTION DES MÉMOIRES A BULLES

La figure 58 représente une mémoire à bulles vue en coupe.

Les bulles de 2 µm de diamètre circulent dans la couche magnétique mince (2 à 3 µm) déposée sur un substrat non magnétique (généralement un grenat d'yttrium gadolinium ou de verre).

Le champ magnétique permanent extérieur, perpendiculaire au plan de la mémoire, est indispensable à l'existence des bulles. Il est fourni par un jeu d'aimants permanents.

Un champ magnétique tournant est fourni par deux petits enroulements orthogonaux en fils d'aluminium. Ce champ magnétique tournant très faible par rapport au champ magnétique permanent, dit de stabilisation, permet de faire circuler les bulles (figure 59).

Les bulles sont guidées dans leurs déplacements par un guide en Permalloy dont les motifs varient suivant les constructeurs (figure 60).

5. 2. 3. - FONCTIONNEMENT DES MÉMOIRES A BULLES

Une mémoire à bulles est constituée d'une sorte de registre à décalage rebouclé sur lui-même dans lequel une bulle représente un bit 1 et son absence, un bit 0.

Pour écrire en mémoire, il faudra donc créer des bulles.

Pour lire, il faudra détecter la présence des bulles. Mais il faudra attendre que les bulles correspondant à l'adresse choisie défilent dans le détecteur de bulles du fait de l'accès séquentiel de la mémoire, d'où la nécessité de les faire circuler.

On réalise tout cela en organisant différents trajets en anneaux ou en boucles grâce aux guides en Permalloy.

La figure 61 montre l'organisation d'une mémoire à bulles.

Afin d'augmenter la capacité de ces mémoires, on ajoute à l'anneau principal des anneaux secondaires qui sont de petits registres en anneau dans lesquels circulent les bulles.

Pour lire la mémoire, il faudra sélectionner l'anneau secondaire, transférer les données de celui-ci dans l'anneau principal puis lire les données en série.

Nous voyons sur la figure 61 qu'il est nécessaire pour lire une information de dupliquer la bulle.

En effet, la lecture étant destructive, on fabrique grâce à un circuit approprié un double de celle-ci et c'est cette nouvelle bulle qui passe dans le circuit de lecture alors que celle d'origine continue à tourner dans la boucle principale.

La détection de la bulle proprement dite s'effectue au moyen d'un pont de magnéto-résistances. La bulle, en passant sur une magnéto-résistance, produit alors une impulsion de tension.

Le transfert de la bulle d'une boucle secondaire à la boucle principale est réalisé grâce à un circuit spécialisé appelé poste de transfert et dont le principe ressemble à celui du circuit de duplication.

5. 2. 4. - PROPRIÉTÉS DES MÉMOIRES A BULLES

Les mémoires à bulles magnétiques présentent l'avantage de posséder une grande capacité (de l'ordre de un million de bits) sous un faible volume mais ont un temps d'accès élevé (10 à 50 ms).

Elles sont appelées à remplacer les mémoires de masse à disques magnétiques du fait de leur grande fiabilité, de leur faible poids et de leur volume restreint.

La mémoire donnée en exemple à la figure 61 comprend 157 boucles secondaires de 641 bulles chacune, soit 100 637 bits.

Certaines mémoires comprennent plusieurs boucles principales, on dit qu'elles ont plusieurs pages.

Les mémoires à bulles disponibles dans le commerce sont conditionnées en cassettes comprenant l'ensemble des circuits nécessaires à leur fonctionnement. Leur capacité varie de 60K octets à 4M octets, leur temps d'accès est de quelques dizaines de ms.

Avec les mémoires à bulles s'achève ce panorama des mémoires. Dans la prochaine théorie 13, vous pourrez voir les réseaux logiques programmables qui, dans certains cas, peuvent avantageusement remplacer les mémoires ROM car ils sont moins coûteux.

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