Запоминающее устройство

 

- 1 е.;

О П И- -C А Н И:Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

2708I4

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 06Х!.1966 (№ 1083240/18-24) Кл. 21а, 37/52 с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 12.V 1970. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 26Х111.1970

МПК Н 03k

УДК 681 327 66 (088.8) Автор изобретения

В. Ф. Басалыга

Минский завод счетных машин им. Г. К. Орджоникидзе

Заявитель

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к области запоминающих устройств.

Известны запсминающие устройства (ЗУ), выполненные в виде последовательно соединенной цепи запоминающих элементов, между которыми включены элементы задержки.

Предложенное устройство отличается от известных повышенным быстродействием.

Достигается это тем, что оно содержит туннельные диоды (ТД), подключенные с обоих концов к элементам задержки, а образованные диодами и элементами задержки цепи подключены к источнику смещения.

На фиг. 1 представлена схема одного разряда предложенного ЗУ; на фиг. 2 — графическая интерпретация работы ТД как запоминающего элемента ЗУ; на фиг. 3 — форма сигналов на входах усилителя считывания.

На фиг. 1 изображен один разряд ЗУ на

16 чисел. Число 16 выбрано для упрощения объяснения работы и может быть любым. Для запоминания одного бита отводится один ТД

1 — 1б. Имеются также 15 высокочастотных элементов задержки 17. В качестве элемента задержки можно использовать любое устройство, в частности, высокочастотную линию с распределенными параметрами: коаксиальный кабель, полосовая линия и т. п.

На схеме в качестве элементов задержки используются 15 одинаковых отрезков коаксиального кабеля, каждый из которых имеет задержку т. Все ТД и отрезки кабеля включены последовательно. Подобное соединение эквивалентно включению ТД в разрыв центральной жилы кабеля через шаг, равный задержке распространения сигнала т. Внешняя оплетка кабеля крайних отрезков соединена с корпусом (у ТД 1 и 9). В местах включения ТД внеш10 няя оплетка кабеля не разрывается. Таким ооразом 15 отрезков кабеля, соединенных последовательно, образуют единую линию с неоднородностями в виде динамических сопротивлений R,H„TÄ.

15 HcToчник IIGcTOIIHHol о тока 18 подключен к точке 19 упомянутой линии. Ток смещения 1,„ этого источника вводит ТД в нормальный режим работы. Каждая из двух одинаковых формирующих схем 20 и 21 имеет два входа н

20 один импульсный выход 22.

При подаче сигнала на вход 28 схема формирует узкий выходной импульс одной поляр ности, например, положительной, а прп под." че сигнала на вход 24 формируется отрнц:

25 тельный импульс. К формирующим схемам 2,. и 21 предъявляется ряд требований, а именно: а) возмож нос гь прохождения постоянного тока по цепи «выход 22 источник питания. > (это требование для данной конкретной -. -e30 мы) .

270814 б) выходное сопротивление в сумме с выходным сопротивлением уcH;IHTeë51 считывания должно равняться R„ в) длительность формируемого импульса . „ не должна превышать 2т.

Выход 22 формирующей схемы 21 присоединен через разделительный конденсатор 25 к точке 19, а выход 22 формирующей схемы 20 присоединен к точке 26 непосредственно.

Усилитель считывания 27 имеет два входа

28 и 29 для считанного сигнала, вход 20 для стробирующего сигнала и выход 81. Выход 28 предназначен для сигналов положительной полярности и присоединен к точке 26, вход 29 предназначен для сигналов отрицательной loлярности и присоединен к выходу 22 формирующей схемы 21. К формирующим схемам 20 и 21 входные импульсные сигналы подводятся по шинам 82 — 85.

Шины 82 и 84 непосредственно соединены со входами 24 и 28 формирующей схемы 21, а шина 88 со входом 24 формирующей схемы 20.

Шина 85 связана со входом 28 той же формирующей схемы через клапан 86, ко входу 87 которого она присоединена. По управляющему потенциальному входу 88 клапан управляется от триггера регистра числа. Выход

88 клапана соединен со входом 28 формирующей схемы 20.

Шины 82 — 85 возбуждают все разряды ЗУ.

Сигналы на эти шины подаются от преобразователя «код — интервал», схема которого может быть различной.

Запоминающая линейка работает следующим образом.

Как указано выше, все диоды получают смещение в прямом направлении от источника тока 18. На фиг. 2 характеристика ТД изображена кривой 40, а линия смещения — прямой

41. Так как источник 18 имеет очень большое сопротивление, линия смещения располагаегся почти горизонтально. Примем, что точка 42 означает хранение «О», а точка 48 — хранение «1». Различные ТД могут хранить различную информацию (или «0», или «1»), следовательно, в точке 19 суммарное напряжение будет колебаться в зависимости от записанной информации в разряде, так как в состоянии

«1» на ТД будет повышенное напряжение, а в состоянии «0» — пониженное. Конденсатор 25 разделяет по постоянной составляющей точку

19 и формирующую схему 21.

Допустим, что формирующая схема 21 выдает положительный импульс (или же формирующая схема 20 — отрицательный) . Очевидно, импульс формируется, если по шине 82 на вход 28 (или по шине 88 на вход 24) поступает запускающий сигнал. Узкий импульс с амплитудой V,„от формирующей схемы 21 движется по линейке, смещая поочередно каждый ТД на величину 1„„„= — """ в направ1 в денни, обратном постоянному смещению. Если условие 1 „, — I„„„) 1„,„„соолюдено (1,„.—

ТоК минимума ТД), To HH один диод, храпящий «1», переключиться пе может. Для того, чтобы в линии не было большого затухания и искажения импульсов, нужно, чтобы выполнялись условия R, )) R„„, В районе смещения, ограниченном токами 1,„-(1„„„, наибольшее значение R,„„, будет на диффузионной ветви в районе точки 1,„, — I„„,. Выходные сопротивления формирующих схем 20 и

21 согласованы с Р, линии, поэтому отраже

10 ний импульсов нет.

Обычно два импульса от схем 20 и 21 движутся навстречу друг другу и встречаются наодном из туннельных диодов. В зависимости от величины временного сдвига между им15 пульсами схем 20 и 21 встреча их произойдет на различных ТД. Сдвиг между импульсами, возможный в процессе чтения и соответствующий определенному коду адреса, а так1ке номер выбираемого в этом случае ТД приведе20 ны в таблице.

Задержка импульса иа шине 32 отиоситель ио импульса иа шине 33 иа шине 33 относительно импульса иа шине 32

Код

Номер ТД иа фиг. 1 адреса

15 т

13т

11т

9т

7-.

5т

Зт

15т

13 -.

11 -.

9-.

7-.

5т

Зт т

Для одновременного совпадения импульсов чтения только на одном диоде необходимо выполнять условие t„(2x. Если этот ТД был в

45 состоянии «1», он переключится, однако амплитуда импульсов генераторов V„„„aoлжна

< 1имп соответствовать и второму условию: 2

1 в

=21 „ )1„— 1, „. В момент переключения ТД

50 его динамическое сопротивление резко возрастает, так как рабочая точка проходит область минимума с большим R»„.

Вследствие внезапно возникшей неоднородности в линии часть импульса отражается с

55 тем же знаком, а прошедшая часть складывается с отраженной частью встречного импульса, и поэтому еще более уменьшается, Таким образом, если выбранный ТД хранит

«1», I! AIII 5 . II;cbl дойдУт

60 концов линии, а значит и до входов усилителя чтения с ослабленной амплитудой 44. Если же ТД был в состоянии «0», он не представляет препятствия для импульсов так же, как и все остальные ТД, возбуждаемые только од65 ним импульсом одновременно. В этом случае

0001

0011

0101

0111

35 1001

1011

1101

1111

2

4

6

8

11

12

13

14

270814

95 на усилитель приходит импульс нормальной амплитуды 45. Таким образом усилитель срабатывает и дает импульс, если считывается

«0». Если же считывается «1», то импульс на выходе усилителя отсутствует. Естественно, что импульс на выходе усилителя считывания может быть только при совпадении сигнала от считывания «0» и стробирующего сигнала на входе 80. Так как один импульс чтения на шине 82 или 88 появляется всегда без задержки относительно пускового импульса (задержки в формирующих каскадах не учитываем), стробирующий сигнал должен появиться после него через время 15 т. На второй задержанный импульс усилитель уже не реагирует. Через некоторое время, необходимое для установления управляющих схем, начинается фаза записи. В этом случае импульсы приходят по шинам 84 и 85. Оии имеют такой же временной сдвиг, как и при чтении. Если нужно восстановить считанную «1» (или записать), то клапан 86 открыт, если записывается

«0», клапан закрыт, и схема 20 не срабатывает. При записи схемы 20 и 21 формируют импульсы противоположной полярности, и ТД под их влиянием переключается из состояния низксго напряжения в состояние высокого напряжения. При этом необходимо, чтобы нмп ) макс ем О нмп.

Для преобразования кода адреса во временной интервал может быть использована любая

10 известная схема.

Предмет изобретения

Запоминающее устройство, выполненное в

15 виде последовательно соединенной цепи запоминающих элементов, между которыми включены элементы задержки, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, оно содержит туннельные диоды, под20 соединенные с обоих концов элементов задержки, а указанная цепь подключена к источнику смещения.