Запоминающее устройство

 

О П И С А Н И "Е 360693

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ СВИДЕтЕЛЬСтВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15Х!!!.1968 (№ 1264551!18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Х!.1972. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 13.1.1973

М. Кл. G 11с 11!34

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДK 681.327.67 (088.8) Авторы изобретения Е. Б. Володин, Ю, Г, Золотарев, В, И. Мурыгин и В. И. Стафеев

Заявитель

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Из(вестно запоминающее у(стройст(во, содержащее ячейки, (выполненные на полунро(водниковых (прибора«с S-о(браз(ной .вольт-ам(нерпой характерист(икой, ра(сположе(нные (в виде матрицы на пластине полунровод(оп((ка, шины по(стоянного напряжения, признака, а(дреса, цифры, считывания цифры и считьввания ад,р е,с а .

Предложенное устройство отличается от ,из(вестноно тем, что в (нем каждая ячейка за(номи(нающего устройства, содержит восемь имегощи:< общую базу и общий электрод нуле вого (потенциала (полу(про водни(ко(вых .приборо(в, д(ва из которых соединены (через к(о(нде(нсатор и подключе(ны через первые рези(сто(ры к шине, постоя(нного (напряжения, два (присоединены через вторые (резисторы к (шине,признака, два через третьи резисторы связаны с шиной адреса и ш(иной цифры соответспвенно и два подключены к шине считывания цифры и к шине считывания адреса соответственно.

Это (позволяет расширить логические,возмож(ности запоминающего устройства, упростить ко(пструкцию, о беспечить микроминиатюризацию и увеличить его емкость.

На фиг. 1 (показа(на матрица запоминающего устрой(ст(ва; на фиг. 2 — ячейка за(поминающего устройства; на фиг. 3 — (вольт-ампе(р(ная характеристика полупроводни(ково(го прибора в за(висимости от тока в сосед(нем п(олу(проводниковом приборе; на фиг. 4, а — о — э(нюры,напряжений в запоминающем устройстве прн .вьополнснии различны«otriepaций.

5 Предложенное за(поминающее устройство ли(нейного типа содержит ячейки 1, расположенные в виде матрицы на (пластине (полуiII p o(B o. I I i I r I< a с гл уо О к и м и iii p H ir eic(I r Br xr H y р О В(н ямн. Каждая ячей(ка матрицы «ра(нит олин бнт

10 информации. Строка матрицы нз Il ячеек соста(вляет слово, (количество строк в матрице рав(но m.

Ячейки 1 каждой стра(ки присоединены I< двум горизонтальным шинам. Одна из H(H«â€”

15 шина 2 адреса. При во э(бужде(нин на нее подается из адресного дешифратора импульс па(пряжения b; (см. фиг. 4, б). На шине 3 считывания адреса (при ассоциативном по иске образуется сигнал 1; î со(в(падении заданного признака с п(ризна!<Ом, содержа щимся .В за поминачощем устройст(ве, где i — номер стро(кн матрицы, Этот сигнал возч(икает на резисторе 4 каждой, строки (при подаче импуль(са напряжения У,, Всего в за(пол.инающем устройстве 2т,горизонталыны«ши(н.

Ячейки каждого стол(бца (присоеди(иены к четырем вертикальным шинам, причем шниа

5 siiBJIsieTcsr общей шиной постоя(нного напря30 жения для двух соседних столбцов. Д(ве шн360693

3 ы — признака б и цифры 7 — служат для подачи соответственно им пульсов А; и а, нап ряжения j-х разрядов .ItpHBIHBIKB и слова, где j — номер столбца матрицы. Шины 8 считывания цифры пред назначены для считывания 1«го, разряда сло ва. Считываемый сигнал

Lj о содержимом l ãî разряда слона возник»ет IHB резисторе 9 каждого стол1бца при подаче импульса напряжения U; и поступаег на ши у 10.

?1чейка запоминающего устройства (фиг. 2) состоит из восьми,полу пров однико вых прибоpoIa 11 — 18, .на|пример диодов с общей базо11, шести резисторо в 19 — 24 и одного ко нденсатора 25. Приборы 11 и 12 соединены между собой ко нде нсато ром 25,и через резисторы 20 и

21 — с щи|ной 5 постоянного,на пряжения, приборы 18 и 14 присоединены через .резисторы

19 и 22,к шине 6 признака, приборы 15 и lá через резисторы 28 и 24 — к шипе 2 адреса и к ши не 7 цифры, а приборы 17 и 18 подключены к шине 8 считывания цифры и к шине

8 считывания адреса. Расстоя ния между полу1проводни ко выми приборами 15,и 16, 14 и

15, 12,и 14, 11 и 18, ll и 17, 11 и 18 выбра|ны равными четырем — восьми ди ффузионным дли нам для .Выбранной пла стины,полу пр о ьодника, расстояния между приборами 15 и 17, 11 и 15, 11 и 16, 16 и 18 — шести — две|надцати диффузионным дли нам, расстояния между приборами 18 и 17, 18 и 18, 14 и 17 со1ста вJIsIcoT не менее четырех диффузионных длин, а между остальными — больше .вolcbMH диффузионных длили.

Полупроводниковые при боры имеют S-образную вольт-ам перную характеристику. Эта характеристика меняется (см, фиг. 3) при протекании тока 4 IB другом, с вяза н ном с ним по базе, .при боре. Кривые линии 26, 27 и

28 соответствуют токам lb = 0, i »„ it., 4,, - где 4 — ток в кл юче нного прибора, lp — TQIK утеч ки закрытого при бора. 1„— IIQAIHIHBJIbный ток вкл1оче нного при бора.

Волнистыми линиями на фиг. 2 отмечена связь между приборами по базе (двумя волни стыми линиями. показа на такая связь между соседними приборами, которая обеспечивает,в ключе ние |прибора при протека нии номинального тока через второй прибор, а одной ли иней — связь, п ри которои IIpHIooip

BIKJIiIoIHBeTcsI при протекании, номинальных токов од но временно Ia двух или бюлее сосед|них приборах). Отсутст1вие волнисгой ли|пни между приборами указывает на Отсутствие связи между ними,. До пустима, но не отмече на на фи г. 2, с1вязь между приборами 18 и 17, 14 и

17 и 18 и 18, так как она не влияет на работу ячейки за поминающего у строй ства. Необходимая степень связи между приборами обе апечи вается соответствующими расстоячиями между ними.

В ячейке запоминающего устройства IIIpHборы 11 и 12 вместе с присоединенными к ним резисторами 20, 21 и IKQIH+eHGBTopoM 25 образуют ассиметрич ный тригер. При бор 11 рабо5

65 тает IB бистабилвном,режиме (нагрузоч|ная прямая 29 на фиг. 3) и служит для хранения состояния триггера, прибор 12 — в моностабильном режиме (напрузочная прямая 80 на фиг. 3) и при включении у ста навли вает;прибор ll в состояние «0» (не проводящее положение), а прибор 18 или при одновременном включении приборы 15, 15 — в состояние «l» (про<водящее,положение) .

При одновреме нном включении приборов

12 и 18 и ли 12, 15 и 16 они воздейст1вуют на прибор 11 как счетный вход, ";. е.. переводят его Ia состоя ние «1», если он находился в состоянии «0», и наобо1рот. ,Прибор 14 служит для у?ста но|вки |при|бора

11 в положение «0» путем выключения,прибора

12 при совпадении сипналов b; и А1.Приборы

15 и 16 предусмотрены для устано|вки прибора 11 в состояние «1» при со впадении сигналов b; и а;, для включения прибора 14 при соьпаден iH сигналов bi и А1, для 131клю lelllia прибора 17 при совпадении сигналов b; и U; и состоянии «1» прибора 11, для включения прибора 18 при совпадении сигналов а1 и U, в состоянии «1» прибора 11.

Выбор соотношения со противлений резистора 20 и,прибора 11 обеспечивает бистабиль,ный pe?K HM IIpH ми н11малыном ТОКЕ, резистОра

21 и при бора 12 — моноста бильный режим, резисторов 19, 22, 28 и 24 и приборов 18—

lб — IHoMHHBJIbHble таки под действием сигналов а., b;, А;, амплитуды которых превосходят порог включения приборов. Выбор соотно шения сопротивлений резисторов 4 и 9 и приборов 18 и 17 обеспечивает бистабильный режим эти приборов и TQIKH, во,в ключен ном состоянии превосходящие cooTaeTcTIaeIHHO токи утечки через и и m за крытых при боро в, т. е. то ки помехи .в цепях считьпва|ния.

При работе запoMHIHBK?tlteII устройства мо,гут вы полняться следующие операции (эпюры сигналов, обеспечи вающих эти о перации, показаны на фиг. 4, где U,ð — есть напряжение срыва приборов).

О ч и с т к а 3 У вЂ” установка всех триггеров в состоянии «0» путем прерывания питания Е (фиг. 4, а).

Очистка заданных разрядов

i-ro слова (фиг. 4, б, в).

Допо ро говый HMIiiyJibIc на пряжения А1 поI ступает на прибор 14; импульс А1 выбирается достаточно ши1роким, чтобы зарядить паразитный ко нденсатор прибора. Затем подается узкий сверхпорогавый им пульс b; на при бор

15. То к этого при бора включает прибор 14, ток разряда паразит ного ко нденсатора прибора 14 †приб 12, кото рый,переводит прибор 11 Ia состояние «0». Если им1пуль с А1 отсутст вует, то уставоьки прибора. 11 в coIGTosl,ние «0» не,произойдет, так как связи между ,приб орами 15 и 12 практически не сущеспвует. Таким образом, код сло ва А о пределяет

I очищаемые разряды слова; хотя HMtrlyJibc Al

360693 подается и на. прибор 18, он в этом случае не включается, даже если прибор 11 включении.

Это связано с тем, что номинальный ток Irtðèбо ра 11 .в не сколько раз меньше номинального тока прибора 18, поэтому толпы«о при бор

И может, включить |прибор 11, но не наоборот.

3 а п и сь сл о в а (фиг. 4 г, д). Сверхпороговый импульс b; при наличии goirtopoiroaioirio

:им пулыса а, включает rrpHiooptt 15 и 1б, которые своими токами переводят предварительно очищенный прибор 11 в со стоя ние «1»; п ри отсутствии им пульса а; прибор не переходит в состояние «1», так как одного тока приб ора

15 недостаточно, чтобы вклю чить rtpiHioop 11.

О пер а ци я «ИЛИ» (|фиг. 4 г, д). В i-e сло во ЗУ без .предварителыной очистки за письпвается .новое .слово.

С ч и т ы,в à Itr и е с л о.в а без разрушения информации (фиг. 4, е, ж). Свермпороговый нм пульс b; включает;при бор 15. Сумма токо в

|включенного rtipH6opa 11 и прибора 15 включает прибор 17, на который одновремеяно с импульсом Ь, подается импульс U В отдельности тока прибора 11 или .прибора 15 недостаточно, чтобы включить прибор 17; большой ток rtipHI6opa 17 не нарушает состоя ния прибора 11, так как воздействует на него как установи«а «1». Ток прибора 17 со здает на резисторе 9 на пряжение очиты ваемого сипнала, .величиной в,несколько .вольт.

О не р а ци я «И» при считывании iiro слова, результат есть .конъюнкция слова, U Hi содержимого i-го сло ва.

Отыскание адреса сло ва по признаку (фиг. 4, 3 — л) . Свермпороговый им пу лыс

А; включает, приборы,13 и 14, В результате ячейки 1-по столбца ЗУ, содержимое которых совпадает с А;, переходят. в состояние «О».

Далее .в ЗУ поступают допоропов ый им|пульс и сверхпороговые Hasittyat.ct t а;, которые

;пода отся на разряды призна «а, В результате дeHIcTIBия им пулhcoIB а и U прибор 18 включается, если прибор 11 находится в состоя|нии

«1». Таким образом,,потенциал li будет высоким только в том случае, когда все приборы 18 признака не включены, т. е. когда все раз ряды признака А сов падают ic разрядам и признака, хранимого в сло ве. Операция заканчивается восстановлением содержнмого

ЗУ путем вторичной подачи сверхпороговых импульсов А; признака, ари этосом на прибор

11 передается, возбуждение по счетному вхо5 Ë, в результате чего он переходит в исходное состоя ние.

О п е р а,ц и я «НЕ» в зада нных разрядах

i-го слова (S;aÄiS;a;) b; (фиг, 4 л, и, o) .

10 О сущест вляется операция «очистка заданных ,разрядов i-.ãо сло ва» и, одновременно с импуль сом b, на заданные раз ряды подаются до пороговые импульсы а;, в результате чего через приборы 12, 15, 1б в озбу1ждаются счет15 пые входы выбра н ных пр и|бо ров 11 i-Ico сло,ва, что приводит к HHIBppcHH этих разрядо в.

Обладая логически полным набором операций, предлагаем ое ЗУ может выполнять пс только функции приема, хранения и выдачи

20 информации, ассоциативного .поиска информации по признаку, но и vlcc логические и арифметические операции над словами. Для увеличения обьема ЗУ целесоо браано заменить резистор 9 на обычный полу проводнико25 вый диод.

Предмет изобретения

50 Запоминающее устройство, содержащее ячейки, выпол ненные на .полупроводниковых при борах с S-образ ной вольт-амперной хара«теристикой, размещенные в виде матрицы на ,пластине полупроводника, шины постоянного

35 напряжения, шины признака, шины адреса,,ш и ны цифры, шины считывания цифры и шины считывания адреса, отличающееся тем, что, с целью расширения логических возможностей и упрощения уcTploHIcTIBB, каждая ячейка

40 за поминающего устройства содержит восемь .имеющих общую базу и общий электрод нулевого потенциала полупроводниковых приборов, два из которых соединены через конденсатор и .подключены через первые резисторы

45 к шине постоянного напряжения, два присоединены через вторые резисторы к шине призна 1<а, два через третьи резисторы связаны с шиной адреса и,шиной ци|фры соогветственно и два подключены к шине считьввания цифры

50 и к шине считывания адреса соот ветствепнО.

360693

I

1 !

1 р)

| сч

Состав| тель В. Рудаков

Редактор И. Грузова Текред А, Евиоиов Корректор Л. Новожилова

За к аз 4343/14 Изд. ¹ 1840 Тираж 4116 Подписное

ЦНИИПИ 1<омитета по делам изобретений и отк1нлтпй при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2