Ассоциативный запоминающий элемент

 

О П

ИЗО

Союз Советскит

Социалистическими

Республик

К АВТО

Зависимое о

Заявлено 28. с присоедине

Приоритет

Опубликован

Дата опубли

Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Мииистрое

СССР

Автор изобретения

Заявитель

Институт электроники и вычислительной техники

АН Латвийской ССР

АССОЦИАТИВНЫЙ ЗАПОМИНАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

Известен ассоциативный запоминающий элемент, содержащий туннельный диод, катод которого через один резистор подключен к источнику питания и через другой резистор и полупроводниковый диод соединен с шиной слова. Известный элемент также содержит разрядную шину опроса «нулем» и разрядную шину опроса «единицей».

Специфические требования, предъявляемые к ассоциативным запоминающим элементам (реализация функции логического сравнения без разрушения информации), затрудняют их использование в быстродействующих запоминающих устройствах. Для известного элемента особенно критичны режимы ассоциативного опроса без разрушения информации, при которых требуется жестко нормировать амплитуды управляющих сигналов. Это снижает надежность и быстродействие работы элемента.

Цель предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности и быстродействия ассоциативного запоминающего элемента. Это достигается тем, что анод туннельного диода через соответствующие полупроводниковые диоды подключен к разрядной шине опроса

«нулем» и шине слова, а катод первого полупроводникового диода через второй полупроводниковый диод — к разрядной шине опроса

«единицей».

Принципиальная схема элемента показана на чертеже.

Ассоциативный запоминающий элемент содержит туннельный диод 1, катод которого че5 рез первый резистор 2 подключен к источнику питания Е и через второй резистор 3 и первый полупроводниковый диод 4 соединен с шиной слова 5. Анод туннельного диода 1 через полупроводниковые диоды б и 7 подключен соот10 ветственно к разрядной шине 8 опроса «нулем» и шине слова 5, а катод первого полупроводникового диода 4 через второй полупроводниковый диод 9 — к шине 10 опроса «единицей».

15 Ассоциативный запоминающий элемент работает следующим образом.

В зависимости от сочетаний кода хранимой в элементе двоичной информации и кода признака опроса возможны четыре режима опро20 са:

1. Предположим, что ассоциативный запоминающий элемент находится в режиме хранения «0», чему соответствует положение рабочей точки туннельного диода 1 на диффузи25 онной ветви в области малого (близкого к току минимума) тока и высокого напряжения.

Через диод б будет протекать малый, а через диод 9 — большой ток. (Предполагается, что выходные сопротивления источников сигналов

30 опроса малы). Типы диодов 4, б, 7, 9 выбраны

333603

Предмет изобретения

Составитель В. Рудаков

Техред 3. Тараненко

Корректоры: E. Ласточкина и В. Петрова

Редактор Б. Нанкина

Заказ 1004/15 Изд. ЛЪ 400 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров GCCP

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4)5 пр. Сапунова, 2

Типография, таким образом (либо введены соответствующие источники смещения), что в режиме хранения ток протекает только через диоды б и 9 и соответствующие разрядные шины 8 и 10.

При опросе «нулем» по шине 8 подается импульс отрицательной полярности; диод б закрывается, и ток туннельного диода 1 переключается на шину слова 5. В этом случае переключаемый ток мал по величине и может рассматриваться как ток помехи. Амплитуда сигнала опроса практически не влияет на устойчивость хранения информации и на уровень переключаемого тока.

2. При опросе «единицей» по шине 10 подается отрицательный импульс, который аналогично переключает ток, протекающий через резистор 8 в шину слова 5. В случае хранения элементом «О» (большой уровень напряжения на туннельном диоде 1) переключаемый ток значительно превышает уровень тока помехи. Как и при опросе «нулем», амплитуда сигнала опроса не влияет на режим туннельного диода 1 и на уровень переключаемого тока.

3. В случае, если элемент хранит «1», рабочая точка туннельного диода 1 находится в области большого тока и малого напряжения.

Соответственно, через диод б протекает большой, а через диод 9 — малый ток. При опросе «нулем» по шине 8 в шину слова 5 переключается значительный по величине ток.

4. При опросе «единицей» (и хранении элементом «1») переключаемый в шину слова

5 ток пренебрежимо мал.

Перед записью информации все запоминающие элементы по выбранному адресу устанавливаются в «О». Для этого по шине слова 5 подается импульс напряжения положительной полярности, переключающий все туннельные диоды в «нулевое» состояние. Запись «1» осуществляется при совпадении во времени импульсов отрицательной полярности по шине слова 5 и разрядной шине 8. При этом напряжение на туннельном диоде 1 уменьшается и происходит его переключение в низковольтное

«единичное» состояние. Если в элемент необходимо записать «0», то по разрядной шине сигнал не подается, а воздействие сигнала записи только по шине слова 5 не изменяет первоначального «нулевого» состояния элемента, Как следует из описания работы элемента, в режимах опроса максимальная амплитуда импульсов опроса практически не ограничи5

50 вается; при этом информация в опрашиваемом. элементе не разрушается. Отношение токов полезного сигнала и сигнала помехи достаточно велико, что позволяет осуществлять считывание без дополнительного усиления считываемого сигнала (например, используя в качестве детектора несовпадения туннельно-диодную схему). Быстродействие ассоциативного запоминающего элемента определяется динамическими качествами используемых полупроводниковых приборов, и, согласно результатам расчета и эксперимента, может достигать частоты обращения порядка 50 — 100 мгц.

Ассоциативный запоминающий элемент, содержащий туннельный диод, катод которого через первый резистор подключен к источнику питания и через второй резистор и первый полупроводниковый диод соединен с шиной слова, а также разрядную шину опроса «нулем» и разрядную шину опроса «единицей», отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия элемента, анод туннельного диода через соответствующие полупроводниковые диоды подключен к разрядной шине опроса «нулем» и шине слова, а катод первого полупроводникового диода через второй полупроводниковый диод — к шине опроса

«единицей».