Магнитное запоминающее устройство

 

358720

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Юоцналнстнческнх

Республнк

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.111.1971 (№ 1637717/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х!.1972. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания З.IV.1973

М. Кл. 6 1lс 11/02

Комитет по делом изобретений н открытнГ прн Сосете Мнннстрое

СССР

УДК 681.142.652,2 (088.8) Авторы изобретения

А. А. Мерзляков и Г. Г. Мамджян

Заявитель

МАГНИТНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники.

Известны (МЗУ), в которых для выделения двоичной информации из считанного сигнала применяются устройства, основанные на временном стробировании считанного сигнала некоторым строб-сигналом в определенный момент времени.

При этом для повышения помехоустойчивости выделения информации из считанного сигнала в МЗУ широко применяется способ, при котором оптимальный, с точки зрения взаимного временного положения полезных сигналов и помех разных разрядов, момент стробирования (момент формирования строб-сигнала) выбирается с помощью так называемого

«плавающего строба».

Под оптимальным моментом стробирования здесь понимается момент времени, обеспечивающий максимально возмо>кную помехоустойчивость при временном стробировании считанного сигнала. Момент стробирования, выбираемый с помощью «плавающего строба», может обеспечить хорошую помехоустойчивость в связи с тем, что он отслеживает все изменения временного положения полезного сигнала (так как сам сигнал «плавающего строба» имеет ту >ке физическую природу, что и полезные сигналы считывания) и, таким образом, постоянно выбирается в пределах длительности полезного сигнала. Однако получить высокую помехоустойчивость в многоразрядных быстродействующих МЗУ в широком диапазоне температур и питающих папря>кений, применяя способ «плавающего строба», не представляется возможным.

Цель изобретения — создание МЗУ повышенной помехоустойчивости.

Эта цель достигается за счет того, что в предлагаемое МЗУ дополнительно введен блок формирователей, содержащий К вЂ” дополнительных амплитудных дискриминаторов (где R — число рабочих разрядов), R двухвходовых схем «ИЛИ» и (R+1)-входовую схему

«И». Причем входы дополнительных амплитудных дискриминаторов подключены к выходам усилителей считывания, выходы — к первым входам дополнительных двухвходовых схем «ИЛИ», вторые входы которых подключены к выходам амплитудных дискриминаторов соответствующих рабочих разрядов. Выходы дополнительных схем «ИЛИ» соединены с R входами (R+1) -входовой схемы «И», (R+1) -й вход которой подключен к выходу амплитудного дискриминатора (R+1) -й разряда «плавающего строба», а выход схемы

«И» соединен со входом элемента задержки.

На фиг. 1 дана схема МЗУ; на фпг. 2— временные диаграммы работы, поясняющие

ЗО процесс формирования оптимального момента

35872Î

3 стробирования при выделении информации из считанного сигнала (полезные сигналы заштрихованы, а сигналы помех не заштрихованы); на фиг. 3 — диаграмма сигналов помех.

МЗУ содержит накопитель на магнитных элементах 1, блок управления 2, блок вводавывода информации 8, усилители считывания

4 с раздельными выходами для каждой полярности, амплитудные дискриминаторы 5, двухвходовые схемы совпадения б, элемент задержки 7, формирователь строб-сигнала 8, дополнительные амплитудные дискриминаторы 9, дополнительные двухвходовые схемы «ИЛИ»

10, (R+I)-входовую схему «И» 11 (где R число информационных разрядов).

Рассмотрим работу МЗУ при выделении информации из считанного сигнала (см. фиг, 1 и 2).

Считанные сигналы R разрядов — lс„ lc,, " lc, > ". l c усиливаются усилителями считы- 20 вания 4 и формируются амплитудными дискриминаторами 5 и 9. При этом сформированные сигналы — Uc,, Uc,, Uc; " 1сд ц01 цо1 цо1 ((01 соответствующие считанным сигналам «1» («0»), появляются на выходах амплитудных дискриминаторов 5, а сформированные сигналы Vc,, Uc,, ... Uc,, " Uc,, соответствуюо((> 0(1> о(ц о(ц щие считанным сигналам «0» («1»), появляются на выходах амплитудных дискриминато- З0 ров 9. Полярность сформированных сигналов на выходах амплитудных дискриминаторов 5 и 9 одинакова, Далее сформированные сигнацо1 ((01 r,öî> <о>

JIbI Uci Uc, ... clcI ... Ucp c выходов дискриминаторов 5 поступают на один из вхо35 дов соответствующих двухвходовых схем совпадения б и на один из входов соответствующих двухвходовых схем «ИЛИ» 10. Сформированные сигналы — Uс,,,,Uc,. " UCI " 40

0(1 о(Ц 0(11

0(»

Uc с выходов дополнительных амплитудных дискриминаторов 9 поступают на вторые входы соответствующих схем «ИЛИ» 10. Выходные сигналы схем «ИЛИ» 10 поступают на со- 4 ответствующие входы (R+1) -входовой схемы

«И» 11. При этом íà R входов схемы «И» 11 поступают сигналы информационных разрядов

МЗУ, à íà (R+1)-й вход — сигнал разряда

«плавающего строба». Следует отметить, что

50 в данном случае последний используется не для выделения момента стробирования (как в обычном случае), а исключительно для уменьшения вероятности появления помехи, предшествующей полезным сигнала м считывания. Поэтому наличие строб-сигнала не является принципиально необходимым.

Выходной сигнал UÄ »Ä, схемы «И» 11 через элемент задержки 7 поступает на вход формирователя строб-сигнала 8. Сформиро- 60 ванный строб-сигнал с выхода формирователя

8 поступает на вторые входы схем «И» б.

Выделенная из считанных сигналов полезная информация Уи»„., Уи»„, U»»,; ... Уэ».... поступает в устройство ввода-вывода инфор- 65 мации 8, Время задержки — таа,(элемента задержки 7 выбирается, исходя из различных критериев, например из заданного быстродействия применяемой системы элементов минимальной ожидаемой длительности та,ин выходного сигнала U„,, схемы «И» ll„и т. д. При этом, если строб-сигнал представляет собой строб-импульс, то для нормальной работы

МЗУ необходимо выполнить условие: стр.им мин зал мин.эл. где тс,р „,„— длительность строб-импульса; т,и,н — минимальная ожидаемая длительность выходного сигнала

Ua»rx. > . "о

Саа„, — ВРЕМЯ ЗаДЕР>ККИ ЭЛЕМЕНта Задержки 7; тмин ам, — минимальная длительность стробимпульса, определяемая быстродействием применяемой системы элементов.

Отсюда получаем (с ааа - мин мин.эа.

Для правильной работы предлагаемого устройства необходимо также, чтобы сигнал помехи, предшествующий полезным сигналам считывания отсутствовал на выходе схемы

«И» 11.

Покажем, что вероятность появления сигнала помехи па выходе схемы «И» 11 может быть сделана достаточно малой. Поскольку усилители считывания 4 двухполярные, то на

R входах схемы «И» 11 действуют сигналы помех, имеющих на входах усилителей считывания 4 как положительную, так и отрицательную полярности. Обозначим через Р(+п) вероятность появления на входе усилителя 4 помехи с положительной полярностью, а через

P (— и) — с отрицательной. Так как сигнал помехи является результатом воздействия большого числа независимых факторов, то, согласно теореме Ляпунова из теории вероятностей, можно считать, что, в первом приближении плотности распределения параметров сигнала помехи описываются законами, близкими к нормальному. Исходя из этого, можно считать, что

Р (+ n) = Р(— n) = Р„.

Обозначим также через Ро вероятность того, что величина сигнала помехи будет ниже порога чувствительности усилителя считывания

4. Тогда полная вероятность появления помехи на одном входе схемы «И» 11 определится из равенства

2Р„+Р,=1 и

2Р„= Р. „, = 1 — Р„ где Р „, — полная вероятность появления сигнала помехи на одном входе схемы «И» 11.

35872Î

Полная вероятность появления сигнала помехи на выходе схемы «И» 11 (без учета стробовского разряда) будет равна

Р „= (Р „, )) = (1 — Р,)!, где R, — число информационных разрядов

МЗУ.

Вероятность отсутствия сигнала помехи на выходе схемы «И» 11 соответственно определится так

Р= (1 — (1 — Pp) )

Из Р „= (P,, ) = (1 — Po) видно, что величина Р „может быть сделана достаточно малой при соответствующем выборе R. Если же величина Р „ при заданном R недостаточно мала, то для ее да")ьнейшсго уменьшения (увеличенпя помехоустойчивости) можно использовать специальный (R+1) -й разряд сигнала «плавающего строба» с повышенной величиной отношения «сигнал — помеха». Для увеличения этого отношения в этом разряде можно применить любой известный способ.

Кроме рассмотренной помехи необходимо учитывать также помехи, возникающие за счет частичного перекрытия сигналов помех одних разрядов с полезными сигналами других разрядов. Качественно характер этой помехи поИ

/ ясняется фиг. 3, где — Р,!+) — плотность веdt роятности временного положения переднего

И фронта полезного сигнала, Р„< ) — плотdt ность вероятности време положения задпего фронта сп!»at!", помехи. Можно считать, что плотности вероятности этих двух величин подчиняются нормальных! законам распределения.

Величина вероятности появления помехи этого вила численно равна за!цтрихова пой площа,чп S. 1-1а фиг. 3 пунктиром показаны плотности распределеш)я

d d — Р,<.) и — — Р,< )

dt в случае применения известной схемы МЗУ, а сплошной линией — в случае применения предлагаемой схемы фпг. 1. Можно показать, что плотность распределения взаимного положения переднего фронта выходного сигнала на выходе схемы «И» 11 при одинаковых законах распределения

P<(+ )

И и — Р„! ) dt для каждого разряда определяется кૠ— — Р ., = Р, !, ) ) для по".åçíîãî сигнала

dt, dt и и Г d 1)

Р„„,: — Р„! )) для помехи. сй " Ж

lIa фпг. 3 это иллюстрируется более узки15 мп кривыми плотностей распределения фронтов сигналов и помех. Из фиг. 3 видно, что

5;)5г, т. е. в данном МЗУ вероятность попаленпя помехи HB выходе уменьшается, по сравнению с вероятностью в известном МЗУ.

Выигрыш в помехоустойчивости при переходе от известной схемы МЗУ к предлагаемой можно оценить как

Л= )1.

5г

При этом схема предлагаемого МЗУ усложнена незначительно.

Предмет изобретения

30 Магнитное запоминающее устройство, содержащее накопитель, выходы которого через последовательно соединенные усилители считывания, амплитудные дискриминаторы, элемент задержки, формирователи и двухвхо35 довые схемы совпадения подключены к блоку ввода-вывода инфоРмации, отг)ичоюи1еесЯ тем, что с целью повышения помехоустойчивости, в устройство дополнительно введен блок формирователей, содержащий R дoполнительных

40 амплитудных дискриминаторов. (где R — число рабо II!x разрядов), Rд,вухвходовых схем

«ИЛИ» и (Р+1)-входовую схему «И», причем входы чополнптельных амплитудных дискрпмп!)аторов подключены к выходам усилителей

45 считывания, а выходы — к первым входам дополнительных двухвходовых схем «ИЛИ», вторые вхочы которых подключены к выхочам а..:плптудных дискриминаторов соответствующих рабочпх разрядов, выходы допо IIIIITcль50 пых схем «ИЛИ» соединены с Р входами (R+1) -входовой схемы «И», (Я+1) -й вход которой подключен к (R+1)-му выходу амплитудного дискриминатора, а выход схемы «И» соединен со входом элемента задержки.

35872О

&c (+

Sf

Редактор Л. Утехина

Корректоры: Л. Царькова и Н, Прокуратова

Заказ 653il7 Изд. № 1862 Тираж 406 Подпис. гое

Ц11ИИПИ К< митета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2

l г

Г г

Составитель В. Гордонова

Техред Л. Богданова