Накопитель на микросхемах памяти

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в создании накопителя только на магнетиках. Накопитель на микросхемах с прямоугольной петлей гистерезиса с электроникой полноточных магнитных элементов, с электрической перезаписью, причем память имеет практически неограниченную частоту считывания, и полностью магнитным исполнением. 3 ил., 7 табл.

 

1. Цель работы

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Постоянные запоминающие устройства - накопители (ПЗУ) являются необходимым устройством для построения ЭВМ, особенно для схем управления.

Возможность электрической перезаписи снимает необходимость ручной или автоматической коммутации.

Целью данной работы является создание накопителя только на магнетиках и тем самым пополнение приборной базы магнитной цифровой техники.

2. Уровень техники

Известно очень большое число видов накопителей: электрических, световых, магнитных и других.

Некоторые магнитные накопители сделаны на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, но во всех этих устройствах, кроме магнетиков, существенно используются транзисторы и диоды.

В данном изобретении, кроме микросхемы памяти на магнетиках, используется полноточный магнитный элемент (ПМЭ)₃, т.е. все устройства являются магнитными и могут естественно включаться, например, в магнитный компьютер.

3. Раскрытие изобретения

На рис.2 показана микросхема памяти. Она состоит из 3-х магнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, соединенных короткозамкнутой цепью и прошитых шинами.

В таблице 4 показаны потоки магнитной индукции сердечников в состояниях микросхемы «0» и «1».

Накопительная часть представляет собой прямоугольник, заполненный микросхемами.

Число строк показывает длину числа. Число столбцов - количество запоминаемых кодов, умноженных на число в столбце.

Вдоль верхней и левой боковой граней накопительного блока расположены (ПМЭ)₃.

Их выходы подключены ко всем шинам, кроме выходных.

В работе используются физические величины:

- поток магнитной индукции(ПМИ),

- изменения ПМИ (ИПМИ),

- токи и ампер-витки (Ав).

Все физические величины безразмерны.

Единицы физических величин произвольны

3.1. Полноточный магнитный элемент (ПМЭ)₃.

На рис.1а представлены внутренние цепи (ПМЭ)₃, на рис.16 изображены шины установки и считывания, входные и выходные шины.

В таблицах 1, 2 и 3 показан (ПМЭ)₃ в состояниях «0» и «1», ИПМИ при считывании и состояния после считывания («0р» и «1р» соответственно).

По рис.1а и таблицам 1 и 2 можно проверить, что алгебраические суммы ПМИ в каждой внутренней цепи не меняются при изменении состояний прибора «0 и «1».

Найдем токи в (ПМЭ)₃ при считывании «0» (1).

Амплитуду тока считывания устанавливаем равной 1.

В левой части равенства показаны Ав, действующие на сердечник (показан слева).

В правой части дано значение Ав, достаточное для полного перемагничивания сердечника за время ΔT.

Из соотношений (1) находим: n=1-k, m2=1-2k, v=1-3k, с₂=2-6k, z₂=C2-m2-k, т.е. Z2=l-6k.

Входная мощность равна 2(2×е).

Выходная мощность равна 2-12k (2×z₂).

Потеря мощности при считывании происходит в шести сердечниках и $$k=\frac{1}{6}$$ .

Если (ПМЭ)₃ нагружен на 12 сердечников (ИПМИ которых равно 2), то из соотношения z₂=1-6k-24k находим, что $$k\frac{1}{30}$$ , т.е. в пять раз меньше, чем у ненагруженного (ПМЭ)₃.

Считывание «1» совершенно аналогично; можно ограничиться заменой индексов.

При считывании «О» не перемагничиваются (C₁) и (N₁).

(C₁) (m₂-c₂), т.е. ПМИ удерживается в «0» Ав (-1+4k).

(N₁) (-n-m₂+c₂) Ав равны - 3k.

Такие же значения при Ав и при считывании «1» для (С₂) и (N₂).

3.2. Накопитель на микросхемах памяти

3.2.1. Запись числа

Если проводится запись числа с адресом ℓ, то элемент (ПМЭ)₃ выдает импульс тока в выбранный столбец в I такте (αℓ), все микросхемы в столбце принимают состояние «0».

Во II такте по всем шинам в, кроме в=l, идет ток запрета, а по шинам g идет импульс предварительной записи, если в соответствующем разряде числа записана 1.

При предварительной записи в микросхемах столбца l перемагничиваются сердечники А и С.

В III такте (ПМЭ)₃ выдает импульс тока в шину c_ℓ. Сердечник А устанавливается в «0» и на С и В возникают ПМИ, равные 1.

3.2.2. Считывание числа со столбца

Считывание по шине d_ℓ проводится сильными очень короткими разнополярными импульсами.

Амплитуда выходного сигнала на (С)_ℓ равна $$\frac{1}{6}$$ , амплитуда сигнала на (B)_ℓ равна $$\frac{1}{6}$$ .

Их сумма по цепи z передается на магнитные усилители.

В режиме считывания накопитель может выдавать информацию неограниченное время с практически неограниченной частотой. Поэтому ограничение быстродействия накопителя на микросхемах памяти ограничивается его электроникой.

Накопитель на микросхемах с прямоугольной петлей гистерезиса, с электроникой полноточных магнитных элементов, с электрической перезаписью, отличающийся тем, что память имеет практически неограниченную частоту считывания, и полностью магнитным исполнением.