Логическое запоминающее устройство

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Секта Советсчию

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое or авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 29Х111.1968 (№ 1265275/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 07.1Х.1971, Вюллетень .,й 27

Дата опубликования описания 27.Х11.1971.б1П1х G 11с !!/02

Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 68!.327.02 (088.8) Авторы изобретения

В, И. Левшин и Ю. Н. Максаков

Заявитель

ЛОГИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам (ЗУ) электро,:-нных вычислгятельных машкин.

Известиы ЗУ, в которысх выпо.тняюгся логические и арифметичестсие операции.

В извесгных ЗУ для,реализации суммирования многоразрядных чисел используется сравгсительно много оборудовагсия и время сумм и рова ния гораздо больше, чем в обычных а рифмет ических устройствах (АУ).

Цель изобретения — упрощение устройства и увеличение его быстродейсгвия.

Это достигается пр ихтенением алгебраического сложения электродвижущих сил (э.д.с.) сигналов, лаводимых в проводах считывания при перемагничиванин ферритовых сердечников (для чего ввод ится общая обмотка считывания для нескольких числовых лииеек, соединвн1ная с формирователем считывания, который обеспеч ивает одно времен ное считывапсие инфорхтац ии с этих числовых линеек), и сигналов, усиленных усилителями считывания и отстроби рова н ных стробирующими каскадами (для чего вводятся формиро ватели обратной связи с гра нсформаторным выходом, обеспечивающие подачу отстроби рованных сигналов в:п ровод считывания). Провода считывания ферритового накопителя при этом прошиты ие только через

2 ферритовые сердечн икн соотвегствующпх разрядов этих числовых линеек, Но и через ферритовые сердечники предыдущих разрядов и сердечники трансформаторов обратной связи.

На фиг. 1,изображена схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 — схема двух числовых линеек, используемых для сложония исходных чисел; на фиг. 3 — схема связей про-! и водов считывания и стробирующих каскадов с формирователями обратной связи.

Запоминающее устройство (см. фпг. 1) содержит фер рптовый накопитель 1, выполненный по системе с линейной выборкой с двумя сердечниками на бнт; формирователи 2 .выборки, формирующие токи для выборки чисел феррптового накопителя 1; формирователи 8 записи, обеспечивающие запись информации в накопитель; парафазные усилители 4 счптыванстя, обеспечивающие съем информации с накопителя, выходы которых соединены со стробирующимн каскадами 5, обеспечивающими стробирование считанной .и усиленптой информацс1н. Каждый из,выходов

2; усилителей 4 считывания (см. фиг. 3) соединен со своим стробирующим каскадом. Выходы эпих ст робирующих каскадов, объединяясь через схемы сборки, образуют выходную числовую магистраль устройства. На

„o входы стробирующих каскадов подается сиг314232

20

3 пал «Строб» по двум 1входам 6 н 7, Лог111ескfae элсмснты 8 (см. фиг. 1) управляют работой форм ирователей 2 .выборки, формиров3тслей <3 записи .и стробнрующих каскадов 5.

Фсрритовыс сердечники числовой ллпейки 9 (см. фиг. 2), выполнен:1ой по системе с л lll llной выборкой с двумя сердечниками 1U на бит (рабочим и компенсирующим), прошиты проводом записи 11. Один его конец заземлсп, а другой соединен с форм,и рователем записи 12. Ферр »1товые сердечник и числовой липс1»к и 18, выполпе11ной по системе с липейlloff выбо ркой с одним сердечн иком «1а 0НТ, прошиты проводом 14 записи, один конец которого заземлеп, а другой соединен с формирователем 15 записи. Ферр1»товые сердечники числовых линеек 9,и 1;3 прошиты одним проводом 16 считывания, од1»1н конец которого заземлен, а другой соединен с фо рм11рователем 17 считыван1ия. Провода записи ферр<итового накопителя 1 (фланг. 2) прошиты через сердечники соотвегствующ1их разрядов числовой ли 11ейки 9 обычным образом. Провода сч1итывания ферритового накопителя 1 прошиты через сердечники числовых линеек 9 и

18 следующим образом (см. фиг. 2, 3) . l 1ровод 18 считывания первого разряда прошит через все сердечн1ики первого разряда так, что сипнал, наводимый в ем от сердечников числовой линейки 9, <имеет отрицательную поля1риость, а от сердечника числовой линейки 13 — — положительную, и соединен с усилителем считывания первого разряда. Провод 19 считывания второго разряда прошит через все сердечники второго разряда так же, как и провод считывания первого разряда, и через сердечн1ики первого разряда (за нскл1очением, рабочего сердеч ника числовой .тинейки 9) таким об1разом, что сипнал, наводимый в пем от компенсирующего сердечника числовой лиIIIe5II

50 ледним формирователем обратной связи. !1ровад 28 считывания последп1его разряда Ilpoшит через все серде иин и этого разряда чис:1O

Для выполнения устройством алгебраического сложения двух многоразрядных чисел первое слагаемое записывают в числовую линейку 9. Для этого на вход формирователя 12 записи подают запускающий c«nllaл, а формировател1и 8 за пнси прои этом работают обычным образом, т. е. |выдают токи записи ,в провода записи,в соогветстви1и с кодом записываемого числа. Одновременно с подачей сигн ала на вход фо рмиро1вателя 12 записи подают запускающий сигнал на вход форм иро1вателя 15 зап1иои, который формирует ток, достаточный для записи «1» во все сердечн1ики числовой линей»<и 18. Далее записывают второе слагаемое в числовую линейку 9, не спирая ее содержимого. Для этого также подают запускающий сипнал па вход форми1рователя 12. Затем производят считыва ние информации с ч ислоBbIx линеек 9,и 13 одно временно, для чегo,на ход фо рми ровате.1я 17 считывания подают запускающий сигнал, а на входы 6 и 7 подают сигнал «Строб». В результате алгебраического сложе ния э.д.с. сигналов, наводимых в п роводах считывания при перемагничивании ферриговы:< сердечников числовых линеек 9 и 18, 1и сипналов, наводимых в п р01водах считына ния от форм1и рователей обратной связи через тра11сформато ры обрагной связи, на вы:<оде уст1ройства получают необходимый результат. Время сложения двух мпогораз ря, 1пых чисел равно времени выборки числа пз ЗУ. Допустим, необходимо сложить два числа А (al, а,... а,,... а„) и В (bl, b>,... b I,... b„).

Рассмотрим сначала получение суммы 31 в первом младшем разряде (а, + bl). 331и»шсм а1 в первый разряд числовой л и;нейк1» 9 и одновременно запишем «1» в числову1о ли11ейку 13 (во все разряды). Не стирая а1, зап<11 с ы в а е м В чис<л О в 5 10 I H I I P H 1< < 9 B и е р в ы и if< c разряд bl. Считываем информацию с числовых линеек 9 и 13. Сигналы, наводимые в проводе 18 считывания первого разряда при всевозможных наборах аргументов а1 и bl, даны ia табл. 1.

Из табл. 1 видно, что сумма в первом разряде SI рав на: SI —— а, + bl, где знак + означает сложение по модулю 2.

Рассмотрим теперь получе н1ие суммы 3> во втором 1разряде. Запишем af, а2 1в числов1ую линейку 9 (al — в первый разряд, а2— во BTolpîé),и одновремелно зап1исываем «1» в числовую линейку 18 (iBo Bce разряды). Не

314232

1 блица 1 ь. о чс

Р ).

v =ч с

Г

Таблица 3

0 и 1

0 1 0 с1 1

3 1

Sz = $с + П2>

Таблица с

0

0

1 (7

1 з = аа

П вЂ” — а1 ° 1)1, б»

П,=1(C,С,S), с))ярая а1, а., записываем bl, bq в числовую линейку 9 (bi — в первый разряд, b2 — во второй). Считываем,инфо1рмацию с числовь)к .Тинеек 9 и И. С7ипналы, наводимые в проводе 19,от сердечников второго разряда такие же, как и в проводе считывания первого раз1ряда (так как он прошит через ник так>им же образо1>1), и соответствуют таблице 1, в которой «Код а(», «Код 61» и «Код si» заменя)отся соответственно на «Код аг», «Код bz» и

«Код S g». Следовательно, частичная сумма во втором разряде (S ) равна:

S =-аа- -b .

Провод с гитыва IHII второго разряда прошит еще через сердечники первого разряда (кро»е рабочего сердечника числовой линс11ки 9), от которь).(в llcvf наводится с)(гнал переноса во второи разряд П2. Сигналь(, павод11((ые в проводе считычзания второго, разряда от сердечников пер ваго,разряда. Bpll считыва,.гии информации с т11исловы.(л и)сск 9 и 1, ), даны и таол. 2.

;>Э

Из табл. 2 видно, что llcpc1ос во второй

РазРЯд Равен:

1 :(е. 3113 I(() 03113 чает ксн1 ьюн к1цпО.

Из табл. 1 и 2 видно, что «1» частичной

СУММЫ В ПРОВОДС СЧИТЫВа11ИЯ ПРЕДСтаВЛЕспа только отрицательным сигналом, а «О» — отсутствием с11Г1ала, в то:время как «1» пере- бб

1ь)са B llpoa()дс С1итывания н1рсдетавлсиа только положительным сиги а,ч ом, а «О» отсутствием сигнала, Результирующие сигналы, наводимые в проводе считывания зторого.разряда от сердечников второго ill первого разрядов при считывании информации с числовык ли71еек 9,и

1), даны в табл. 3.

Частичная сумма . - Псеснсс П ° Сумма Я °

1

1 0 0 -- 0

Из табл. 3 видно, что сумма Во втором разряде равна: причем «1» полной с >ммы представлена iB проводе считыва1)ия положительным или отрицательным импульсом (за .искл)очонаеvl первого .разряда, где полная сумма равна 13стичной сумме), à «0» — отсу тствнем импульса.

Рассмотрим дaлсс полу1с;1пс. суммы в третьем разряzc. Запишем а1, аа, I) и bI, b . 1)а и I cënI3óln л.1:1сйку 9 II «1» в ч1(словуln линейку 18 в той жс последовательности, как fl 3 дв к про!ь1д1 I Iilx сл) с(31!к.

Счп)ывас)1 инфорзlацс(ю с Iисловы.; липсi. 9 .и И. С:1гналы,, 13Bogимыс в проводе 2(7 от ссрдеч 111ков третьего разряда, так:lc жс, как и з провода.(считывания зторого Il Icðâî»n разрядов, и соответствуlOT табл. 1 (в котоpoll «Код а1», «Код Ь », и «Код Si» замп я(отея соотвстствен.1О па «Код аа», «Код b1» и

«Код S»»). Слсдоватсл1но, i3csil«ii3B сумма,> а и т;)стьсм,Раз))Яде P33:13:

1,ромс ТОГО, lipnBO), счнтыван1,я трст1>его разряда IipnlllIIT chic через ссрдечии и второго и

iicpвоГО разрягдов (кро)1с рабочпк серде ilillков числовой ли,:1сйки 9) си сердечник >1 формирозатсля 22 об;)атной озязи, соединен)п111 с од,(нм из в11)одов парафаз:(ого ус1(литсля с-IIITBIB3;п(я второго разряда. От которык в .1ем:(аводптcÿ сгигli3л переноса в тр(тпй разряд П,. Таким образом, сигнал перенося в

TpcTiIi 1)азряд является функцией тре(вслиЧ:-161:

314232

8 деления переноса при всевозможных наборах аргументов Пг.

Таблица 5 с.,! (!

Сfll ал п, 1Снл С ига ал ( 1,ои С г ал, Кон

fff о

Коя Сн нал

О о

10 2

О - :

Щ:::

О о

1 г; !

/, 1 (0

|—

Сг = аг (12

Сигналы, наводимые в и!роводе считывания третьего, разряда от сердечников первого раз!рияда, определяются также таблицей 2.

Следовательно част итп(ы1! перенос из пер!вого разряда ра!веи:

С1 2 а! а!

Сигналы, на водимыс в проводе считыва!ния претьего раз!ряда от сердечника 21 фо!рм!иро,вателя обрагпной связи 22, я вляются функцией двух перемененных С! и S г, и определяются табл. 4.

Таблица н зо с, Таблпца 4

Перенос С, = П..

Сигнат Я и, о

= о. хо

1в m х

Ql х о х

f. m х д

af р о

ЧастичнаЯ сух ха gf

al f

lff

»х

f- î о о. ох х

- о са о т .я. х

CIl х

m оех о БД о

ml

Ill х х

ml

З о о х о

m x х х

У о

<о оо

Г.

f»

»х

2 о х х

\ д = х о

"чх х о с =

m о. о га

ctl о

»х о х

l х

»:

L=

Из табл, 6 имеем; о о

Пз — — СгVC! Ян г х ох, о х о

О

О

О о

О

О

0

1 о

1 о о

Пв — — C2VC! С, S 2 — — C2VC! S 2, Из таблицы 4 следует:

Яг =С! S2 пр1ичем «1» сигнала S„2 п!редставляется только отрицательным импульсом, а «0» — отсутствием импульса.

Перенос в л1обой разряд опрсделястся формулой:

П;,!в - С,. +S, ° П, s =s1,+ri, Пока>кем, что в рассматриваемом случае фу(1кция Пг —— f (C1, Сг S„) приводится к Получен!ие суммы fa следующих разрядах такому >ке виду, Составим табл. 5 для ollpc- 05 происходит аналогичным ооразом. Итак, ал7 где С! — частич!ный перенос из первого !разряда, причем С! —— Пг, Сг — част!ичный перенос,из !второго разряда;

S„2 — сигнал, наводимый !в про воде считыва!ния третьего раз!ряда от сердечника 21 формирователя обратной связи 22.

С!игналы, наводимые,в про!воде считыва-! ния третьего,разря!да от сердечринков второго разряда, определяются табл. 2, !в которой

«Код а!», «Код 61» и «Код Пг» заменяются соответственно на «Код аг», «Код Ьг» и

«Код С,».

Следовательнго частичный перенос из,второго разряда равен:

О о

1

О

Те наборы в табл. 5, которые в графе П> отмечены знаком ", не могут возник гуть при выполнении сложения, и значение П, на иих не оп!ределено. CfoñòàâHì для функции переноса Пз по табл. 5 карту Вейча (табл. 6), доопределим функци1о П значениями, заключен!ными в квадрат, как 370 показа!но в табл. 5 и 6. Доо!Пределен!ие взято гиз условия минимальности функции Пг.

ПОДСтаВЛЯЯ fB этУ ФОРМУЛУ ЗнаЧЕНИС Ь н ПО45 л У 1!и м: а так как C1 —— Пг, то Пз = Сг1/ Пг г, 50 что и требовалось показать.

Результирующие с!игналы в п!роводе считы!валия т ре тьего разряда от сер!деч!н!иков третьего разряда !и сер!дечников, образующих пер е!нос (сердечн!ик!и,второго разряда, сердечбб ники первого разряда, сердеч!ник обрапной связи, оп!ределяются таблицей 8, в которой графы «Частичная сумма S 2», «Перенос Пг» и «Сумма S 2», заменяются .соответсгвенио на графы «Часпичная сумма S q», «11еренос

60 П,», «Сумма 5з». След!овательно, полная сумма третьего раз ряда ра!в!на:

314232 поритьм сумм!Ир!Ования определяется еле!дуюшими формулами:

Sl — S, + П1

П; = С VS П ;, где

51, = а! + 1>, С, =а, b,.!

Пр!и сумм!и!рова!ни!и;различных кодов переносы распространяются по разному. Например, lIpH су!мми!ровапи!и таких кодов

+ 100000... 00

111111 ... 10 пе!ренос !Из !перьвого разряда (первый разряд слева) по!падает в ста!рш ий разряд (ста рш!Ий 20 разряд справа) неиосред!Ствен!но без всякой задержки. Л при суммировании таких кодов, как

+ 1000... 00

1000... 00, 95 сигнал переноса, воз!н)ика!01ций в первом разряде .наводится одно!Временно .в проводах считы!ваяия всех !разрядов, начиная co BTopoto.

Однако сигнал переноса в проводе считывания,второго, разряда, поступит на усил!итель 30 считывания;вто!рого разряда, )OH;I!HTcH и вызовет Орабатыва!>!!ис формирователя 22 обратной связки !второго разряда. Так как провода считывания всех разрядов, начиная с т!ретьего, проходят через сердечн!ик 21 форми- 33 рователя 22 обратной Овязи .второго разряда, то сигналы переноса .в них от первого разряда будут скомпеиоирова!ны (это саответст-!

Вует набору ¹ 6 таблицы 5). Несмс>тря на то, что цепь ус!илитель считывал!ия — форх!и- !О рователь обратной связи .состоит из линейных элементов,,в ней возникнет хотя и малая, ио конечная задержка t, . Это вызовет неполную компенсацию сигнала переноса в проводах считы!ваияя !Всех разрядов,;начиная с I ) третьего и приведст к,возник!Повеиию B них небольш!их помех. Для того, чтобы усилители считывания начиная .с третьего разряда lte

Ср363 ft>IIB3:IH,OT 3THX TIOXleX, .B iH!HX должен быть установлен не)сколько больший уровень )О ограничения. Рассмат)ривая далее сух!м!ирование таких кодов 1100 ... 00, 1110 ... 00 +

+ 1100... 00 1110... 00 и т. д. и рассужда!1 таким >ке образом.

:) ) мож!нÎ Видеть. Что сигнал ком пенсац!Пи переноса 5„будет задержан иа время 2 t,;

:!

ct1r«aл компенсации переноса 5 „будет за-! держа!н на !время 3 i, и т. д., что приведет к ступенчатой регул!Ировке уров!!я ограничения уоилятелей считываиия. Это означает, что уровень ограничения четвертого разряда должсн быть больше уровня ограничения третьeto разряда, уровень ограничения пятого разряда должен быть больше уровня ограничснпя чствертого разряда ill т. д. Благода ря тому, что величи!на t, мала, а ферритовые сердечн!ики могут быть выбраны с достаточно большим !Временех! псрсмагничива!н!Пя) обесПЕЧ ИВЯЕТСЯ .В ОЗМО>К НОСТЬ НОР >! 3ЛЫ1!ОГО фМН цноиировавия уст1>ой!Ст!Ва с количсством раз,рядов, псобходие!ым для построения иаиболсс широко пр!именясмых ЭВМ.

Поскольку запоминающее устройство выполнено по iHcTe!xte с лпнс!!но!1,Выборкой с двумя сердечниками иа бит, такая ступенчатая регулировка уровней огра!ничения усилителей (которая ставится только иа кана13х усилителей, нспользу!о!цяхся для запуска формирователей обратной связи) не влияет ,1I3 работу устройства как запом!Ииающепо: эти каналы закрыты вследствие того, что curHà l «Строб» в этом рсжиме подается только на вход 6.

Количество чи!еловых линеек в уст!ройствс, I!Of!0:Ibç, ex!I>lx дз я с Io>t>etttfH It, м Ожет 61)ITH > Вел иче.lо по нс06xog!It мости.

Предмет изобрстe!IHH

Логическое запомииа!ощес устройство, содержащее пако>питсль, прошитый проводами заииси 11 считыва,.!!!я, допел.!1!тсльпыс числовые ли!Ие! !к!и, выпол:!е:illhle на сердечниках, !! стробирующис уоилитсли, отлача!Ощееся тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения его быстрсдсйствня, первая числовая лп;!сйка содержит два сердсчн!Ика,на бит, вторая один сердеч!!!Пк на бит, прошитые общим проводом опроса и инд!Ивидуаlt>.!ыми .проводами запио:1, пр:1 этом п!ровода записи,накопителя прэш!1Ты через ссрде !н!!к!и первой чисзoвэй л!и!Сйки, а провода считыва ния — через сердеч.1ик!и обеих числовых лыеск, через сердечники !Предыдущих .раз ряi.I0 я через дэпОл:11ITeльные с рди!н!ки, предназначен!.!ыс для ферм!!рова!!11я сигнала обратной связи с выхода строб tpvtottLItx усилителей.

1 1

Редактор Ю. Полякова

Заказ 5587 Изд. № 1235 Тираж 473 Иодписное

ЦНИИПИ Когвитста по делам изобретений и открытий при Совстс Мппистров СССР

Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Загорская типография

Состав итель В. Щегло в

Текред T. Курилко

Коррекгоры Л. Царькова и Т, Гревцова