Запоминающая ячейка на криотронах

 

о пwg,.А:;;1 и E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4434iO

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свпдстельства— (22) Заявлено 13.04.64 (21) 962017/18-24 (51) Ч.Кгт. 6 11с 11.44 с присоединением заявки Х

962016 и 962018

Гооудврственныи комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 15.09.74.

Дата опубликования описания 16.10.75 (72) Авторы изобретения

С. Я. Беркович и Г. М. Лапир (71) Заявитель (54) ЗАПОМИНАЮЩАЯ ЯЧЕЙКА НА КРИОТРОНАХ

Изобретение относится к области запоминающих устройств.

Известна запоминающая ячейка на криотронах, содержащая числовую шину и разрядную шину поддерживающего тока, которая разделена в ячейке на две ветви с одинаковой индуктивностью, причем наличию тока в одной из ветвей соответствует хранение

«О», наличию тока в другой — «!».

Недостатками известной ячейки являются большое число шин и криотронов в ячейке, негозможность одновременной и независимоп записи и считывания в ячейках одного числа в ЗУ, невысокая надежность работы ячейки, невозможность ее использования в ассоциативной памяти.

Описываемая запоминающая ячейка на криотронах отличается тем, что она содержит одну числовую шину, в нее включен вентиль криотрона, управляющая цепь которого включена в ветвь ячейки, наличие тока в которой соответствует «1», параллельно вентилю указанного криотрона включена ветвь числовой шины, состоящая из последовательно соединенных управляющих цепей двух криотронов: криотрона записи, вентиль которого включен в ветвь ячейки, наличие тока в которой соответствует «О», и криотрона считывания.

Указаш|ые отличия позволяют уменьшить число шин и криотропов, повысить надежность

Бюлл стсн ь ¹ 34 (53) УД К 681.327 (088.8) 2 работы ячейки в ЗУ, обеспечивают одноврсменную и независимую запись и считывание и ячейках одного числа в ЗУ.

Для случая работы запоминающей ячейки на криотронах в ЗУ типа «z» и в ЗУ с совпадением токов она содержит дополнительную разрядную шину считывания, в которую вкл|очен вентиль криотрона считывания.

Эти отличия уменьшают расссивасмую

lo мощность при работе ячейки в ЗУ типа «z» и позволяют использовать ячейку в ЗУ с совпадением токов.

С целью упрощения запоминающей ячейки вентиль криотрона считывания может быть

15 включен в шину поддерживающего тока.

Запоминающая ячейка отличается также тем, что содержит разрядную шину сравнения и криотрон сравнения, вентиль которого включен в ветвь числовой шины последовательно с

2п управляющими цепями криотронов записи и считывания, а управляющая цепь криотрона сравнения включена в шину сравнения.

Указанные отличия придают ячейке ассоциативные свойства и упрощают криотронные к цепи управления ассоциативным ЗУ.

С целью придания ячейке ассоциативных свойств и упрощения крпотронных цепей управления ассоциативным ЗУ при упрощенной конструкции ячейки она содержит разряднуl0

ЗО шину сравнения и крпотрон сраьнсння. веп443410

3 тиль которого Вкл1очсп в ветвь числовой шины последовательно с управляющими цепями криотропов записи и считывания, а управляющая 1!Вспь крпотропа сраш!еши включена в шипу срявнсния.

Запоминающая ячейка содер>кит дополнительно втору!о числовую шипу, псрсмычку несовпадения, соед;шя1ощую обс числовые шины и пропускающую ток пз одной числовой шины в другую при пссовпадспш, и два криО тропа, Всптп III которых Вкл!Очспы п эту иеремbi !!л, !Iри iсм уl!p>lвляющая цлlь псрьОГО из нпх включена в ветвь ячейки, наличие тока ь которой соответствует «О», а управляющая цепь второго криотрона включена в шину счиTblBBHI

Зти отличия расширя!от логические возможности ячейки.

На фпг. 1 изображена принципиальная схема зяпомш!ающей ячейки па криотронах по и. 1; па фпг. 2 — - то жс, для запоминаю1цей я:сйкп ilo и. 2; ilя фпг. 3 изображспа ваяв мснп1!>! дlicn 11 м м>l Оков з1!циси; II3 фн! . 4 .ànîïøàloIön>i ячейка по и. 6 (с ассоциативными свойств!!Ми);

Запомипа1ощая ячейка (см. фиг. 1) содержит разрядную шину 1, по которой идет поддер:кивающии ток 1, ветвь 2 ячейки, наличие тока в которой озпачаст «0», ветвь 3 ячейки, ияли inc тгка в которой означает «1» (ипдук тивпостп обсих вствей дол>кны бь!т! одинаковы), крпотроп записи 4, криотропы считывания 5. 6, числоьую шину 7, Ветвь 8 числовой

ШИПЫ.

На фпг. 2 изображен вариант этой ячейки, где считывание производится с отдельного провода 9 (остальные обозпачс1!Ия такие >ке, что и па фиг. 1).

На фиг. 3 изображена ьрсмсш1ая диаграмма токов записи: а — импульс в шине 7; б и

o — nixIny:!hei>i n nlnIic 1 lip!! записи «1» и «О».

Запомипя!ощяя ячейка по nil. 1 и 2 пригодна для использования в матрице типа «z».

Запоминающая ячейка по и. 2 может работать в матрице с совпадением токов.

Считывание в ячейке происходит без раз рушепия хранящейся информации. Hp:I считывании в шипу 7 подается импульс тока.

Если в ячейке хранится «,1», т. е. поддерживающий ток идет через ветвь 3, то сверхпроводимость вентиля криотрона 5 разруше на, и считывающий импульс ответвляется в ветвь 8 и разрушает сверхпроводимость вентилей криотронов 6 и 4. Выходной сигнал с вентиля криотрона 6 появляется на шине 1.

Появление сопротивления ьентиля криотрона 4 нс разрушает информации, так как ток I идет через ветвь 3.

Если в ячейке хранится «О», г. е. поддерживающий ток идет через ветвь 3, -о вентиль криотрона 5 не разрушается, и большая часть считывающего тока проходит по шине 7, не ответвляясь в ветвь 8 из-за большей се индуктивности. Информация не разрушается, выходной сигнал отсутствует.

4

Запись в ячейку производится следующим образом.

В выбранную числовую шину подается импульс тока (фиг, 3, а) такой же, ка! и при считывании, В разрядной шине 1 меняется полярность поддсрживя1ощего тока, т. с. подается импульс тока с амплитудой 21, вычитающийся из поддерживающего тока. Импульс в разряд. !!учо ILnin) !!Одястс11 с врсмсп11ым сдвиГОм оТllоситс,lы!О и мГ1у, !ься !> !исловуlо шину в зависимости от того, что записывается: «1» 14nII

«О».

В случае записи «1» передний фронт импульса в разрядной шине подается раньше импульса в числовой шипе (фиг. 3, б), в случае записи «О» — позже (фиг. 3, в).

Изменение полярности тока в разрядной шине пс разрушает информации г, ячейках, лежащих на этой шине, и при восстановлении полярности состояние ячеек полностью восста11а ВПИВается .

Если всптпль крпотрона 4 разрушен, То при изменении полярности поддерживающего тока ток в ячейке, находясь в ветви 3, меняет направление.

Если же вентиль криотропа 4 находится в сверхпроводящем состоянии, то при изменении полярности поддер>киьа1ощего тока ток В ячейке переходит па Одной 13cTIIn I! дру1.у 1О с обратным знаком, тяк как индуктивности

Обеих ветвей Одинаковы, а ноток в сверхпроводящем контуре остается постоянным.

Запись «1» происходит следующим образом.

В момент lo импульс б переводит ток в ячейке из одной ветви в другую, меняя его

i.3nðàâëåíIn. В следующий момент t! подается импульс а, который, как и при считыва. пнп, пе изменяет распределение тока в ячейке. Затем задний фронт импульса б восстанавливает первоначальное направление поддержива!Ощего тока. При этом ячейка окажется в состоянии «1»; если ток был в ветш4 2, то on просто перейдет в ветвь 3, изменив направление, если же оп был в ветви 3, то он там и останется, но изменит направление, так как в этом случае ветвь 2 заперта вентилем криотрона 4. В момент t4 снимается импульс а и в ячейке окажется записанной «1» независимо от того, в каком состоянии она до этого находилась.

Запись «О» выполняется следующим обра. зом.

Сначала подается импульс тока в числовую шину, распределение тока В ячейке не меняется, как и при считывании. Затем в момент t.. подается импульс в, ток в ячейке меняет направление на обратное и оказывается в ветви 3, так как если он был до этого в ветви 2, то он просто перейдет в ветвь 3, изменив направление, если же он был в ветви 3, то он в ней и останется, переменив направление, так как ветвь 2 заперта вентилем криотрона 4. В момент tq снимается импульс а.

443410

5 в момент t5 кончается импульс в, ток в ячейке переходит из ветви 3 в ветвь 2 с первоначальным направлением, т. е. в ячейку записывается «О» независимо от того, в каком состоянии она до этого находилась.

После записи в контуре, образованном ветвью 8 и вентилем криотрона 5, не остается никакого циркулирующего тока, так как в момент /4 вентиль криотрона 5 всегда раз. рушен.

Запоминающая ячейка на криотронах 110 п. 2 работает подобно ячейке по п. 1, с той лишь разницей, что считывание в ней производится с дополнительной разрядной шины считывания 9, в которую включен криотрон считывания 6. Последнее обстоятельство позволяет использовать этот вариант в матрице с совпадением токов при несколько измененном режиме. В шине 1 поддерживающий ток выключен (при восстановлении поддерживающего тока информация во всех ячейках, лс?кащих на шине 1, тоже восстанавливается) .

Выбор ячейки производится восстановлением поддерживающего тока в шине 1 и подачей импульса в шину 7. Шина 9 про«однт !юслсдовательно через все элементы «iaTj)II!!11.

Запись н считывание происходят так жс, как и в запоминающей ячейке но и. 1. Для работы схемы с совпадением токо, »cou«opIIмо, чтобы криотрон 5 срабатывал от тока 1 и

«ie срабатывал OT Toi

Запоминающая ячейка iio и. 2 позволяет считывать информацию в обратном коде. Для этого достаточно перед считыванием изменить полярность поддерживающего тока.

Это свойство позволяет прямо в ЗУ производить некоторые логическис поразрядные операции над числами. Входными переменными, 110 которым реализу!Отся логические функции, являются содержимое ячейки с одной стороны и полярность поддерживающего тока — с другой. Таким образом, на выходе из ЗУ можно получить равнозначность илп о1рицание равнозначности.

Запоминающая ячейка на I

Информация в ячейке представляется наличием поддерживающего тока в ветвях 2 («Î») или 3 («1»), индуктивности которых равны. При наличии тока в шине считываниянесравнения 9 криотрон 13 закрыт и считывающий ток в числовой шине 7 имеет два пути: через вентиль криотрона 5, куда он проходит в случае «О», лиоо через петлю считывания 8, 5

10 .15

Зо

3)>

6 куда он отклоняется при наличии «1». В последнем случае с ьснтиля криотрона 6 снимается выходной сигнал. Выдача обратным кодом производится изменением полярности поддерживающего тока на гремя счцтывания.

Запись производится при токе в шине 9. При записи «1» меняется полярность поддерживающего тока до начала импульса в шине 7 и восстанавливается прежняя полярность до его окоп:ания; при зат;нсп «О» полярность поддерживающего тока меняется после начала импульса в шине 7 и восстанавливается после его окончания.

Запоминающая ячейка может осуществлять операцию сравнения. Для этого, если происходит сравнение по «1», то меняется полярность поддерживяюп)сто тока, и если по

«О», то не меняется. Одновременно подастся ток г, шину сравнеш)я 10, которьш запирает вентиль криотро!)л 12 и ветви счптываш!я 8.

В случае согпядсш)я сравниглемого кода с кодом, «P<)11<)II«II:)Ic5I и Я Icl)lie< 110 <дс13?кнl)«llощнй ток оказывается в reinп 2, криотроц совпадеlIH5I 1«зяпирясT I)X Th TÎII«пз Ililllil>1 7 ну 1 1 через Ilcpc .>11>)»IO< ))с«овтlл;lсннл 1 ); п13!I этО >! Ilp5i310н 1)3 1< i)i) )Ill))le 7 Чсрс 3 )301!TI!.1!>

lip IIO11) Oil <1 > 01)! 1 . 1 с. I t )яC )!C CO!3)1<)дсн)15!, 1Ia0C)oP0т --- к13)!Г) т>)011, ) -3:! IPI>1 1, I!PI!OTj)01! coi3паде)шя 1-1 и кj);II)TpoII псср)ц)псп))я 13 откры ы и путь 1 Оку 13 1)I I) ) I < 1 1 чсpcз 1!с1)смычку несовпядсш!я 15 откры г.

В слу Члс OIIC1?<) lilIII IICCj?!1131!Cllil» (6;!0)elip013 ка срягпспия) ток г> шину 10 нс подлстся, я

II 0, ) t CTC 51 i; п)н н C <1 1! Tl I B;l 111151 -I I CCp a!31! С11115! 9, закрывает криотрон нссрлвнсния 13 13 персмычке несовпадения 15. Тем самым путь тока из шины 7 в шипу 1 1 зя кpi>IT I! я)! лппя.

Предмст пзобрстспп»

1. З<п омипяюц,л» ячейка II<1 «риотроца«, содержащая числовую шш!у li разрядную шину поддерживающего тока, которая разделена в ячейке ня jnc ьствп с одинаковой нндуктивностью, причем наличию тока в одной из ветвей соотвстстьует «ранение «Q», налпчшо тока в другои — «1», от.)и !а!о!),а. !с«! тем, что, с целью уменьшения числа пшн и крнотронов, повышения плдсжностп работы ячейки в ЗУ, обеспечения возможности одновременной и независимой записи и с ппыванпя 13 ячейках одного числа в ЗУ, опа содержит одII) числовую шину, в нес включен «3ент«!.!ь криотрона, упраьляюшяя цепь которого ьключена в ветвь ячейки, ллпчпе тока г которой соответствует «1», параллельно вентц,по ука;-а)п!о!о криотроня включена ветвь числовой шипы, состояща«! И"> последовятс i>110 соединенных управля)оlцп«цс .Ic!1 дву?х крпотронов: криотропа записи, re!i i I! ль которого

Вклю 1ец В ветв«> ячсикп, наличие тока В кОторой соответствует «О», и криотропя считывания.

2. Ячейка по п. 1, Ог.!!1 là!oI!jàëñÿ тем, что, с целью уменьшения рассс!)влемой мощности

443410

Фиг. 1! !

Фиг. 2

7 при работе ячейки в ЗУ типа «z» и возможности использования ячейки в ЗУ с совпадением токов, опа содержит дополнительную разрядную шину считывания, в которую включен вентиль криотрона считывания.

3. Ячейка по п. 1, отличающаяся те»|, что, с целью упрощения ячейки, вентиль криотрона считывания включен в шину поддерживающего тока.

4. Ячейка по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью придания ячейке ассоциативных свойств и упрощения криотронных цепей управления ассоциативным ЗУ, она содержит разрядную шину сравнения и криотрон сравнения, вентиль которого включен в ветвь числовой шины последовательно с управляющими цепями криотропов записи и считывания, а управляющая цепь криотропа сравнения включена в шину сравнения, 5. Ячейка по п. 3, отличающаяся, тем, что, с целью придания ячейке ассоциативных

8 свойств и упрощения криотронных цепей управления ассоциативным ЗУ при упрощенной конструкции ячейки, опа содержит разрядну|о шину сравнения и криотрон сравнения, вен5 тиль которого включен в ветвь числовой шины последовательно с управляющими цепями криотронов записи и считывания, а управляющая цепь криотрона сравнения включена в шину сравнения, 10 6. Ячейка по п. 4, orëè÷à oè(àÿcë тем, что, с целью расширения ее лог возможностей, она содержит дополнительно вторую числовую шину, перемычку несовпадения, сое диняющую обе числовые шины и пропускаюlG щую ток из одной числовой шины в другую при несовпадении, и два криотрона, вентили которых включены в эту перемычку, причем управляющая цепь первого из них включена в ветвь ячейки, наличие тока в которой соот20 ветствует «0», а управляющая цепь второго

«риотрона включена в шину считывания.

443410

+u8 3

Составитель А. Корюкова

Редактор Б. Нанкина Техред О. Гуменюк Корректоры: Н. Лебедева и Л. Брахнина

Заказ 4044 Изд. ¹ 1321 Тираж 591

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

МОТ, Загорский филиал!

4 I q г! !4

1 !1!

I I

I 11

1!!

I !

I