Динамическое запоминающее устройство

Авторы патента:

КОНДРАТЮК ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

МАЛЕВИЧ ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ

G11C21 - Цифровые запоминающие устройства с циркуляцией информации (ступенчатые G11C 19/00)

-с64ч % Я фатен; но- текни-, с,нщ ио ке1

О Л

Сею э Советсннк

Соцналистическнн

Республик

G 11 С 21/00

Пкудвустеенньй квинтет

CCCP ао делам нзобретеннй н ащытнв

Опубликовано И.01 0- Бюллетень Рй 1 (53) УДК 681327..66 (088.8) Дата опубликования описания 05.0180 (72) Авторы изобретения

В. В. Кондрапок и И. А. Малевич

Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем Белорусского Государственного университета им. В. И. Ленина (71) Заявитель (э4) ДИН ЩИЩС1Щ)» ЗА(1ОМИНАЩЦЕЕ УС 1РОИС 1 ВО

Изобретение относится к импульсной технике и может быль использовано в блоках памяти аналоговых сигналов информационно-измерительных систем и вычислительных устройствах.

Известно динамическое запоминающее устройство, используемое для запоминания временных интервалов к содержаш=е накопитель, блок записи, генератор сигналоз и блок считывания jij

Основным недостатком известного устройства является невысокая точность запоминания временных интервалов.

Наиболее близким по технической сущности к данному является динамическое -запомннаккцее устройство, используемое для запоминания стохастических временных последовательностей и содержащее синхронизирующий СВЧ-генератор, $ эамкнутыи контур запаздывания, в KQTopbIH последовательно записывается ряд значений аналоговых сигналов,2) .

Однако тОчность запоминания стохастического потока временных интервалов низка и принципиально ограничена неопределенностью записи каждого импульса на входе, стройства, которая равна периоду сигнала СВЧ синхронизации. Это

Фсвязано с тем, что каждый и-ый импульс стохастнческого потока, з ппсываемый в устройство, поступает на вход в случайной (в пределах. периода) точке синхронизирующего СВЧ сигнала и из-за наличия жесткой синхронизации привязывается с некоторым неуправляемым сдвигом к фиксированной точке СВЧ периода, являющейся фазой синхронизации (устойчивой фазой стационарного режима синхронизации} н прн этом информация о точке фазирования в пределах периода СВЧ сигнала теряется и не может быть восстановлена. Увеличение точности запоминания и хранения информации в указанном устройстве может быть достигнуто лишь увеличением частоты СВЧ сигнала, что имеет принциш альные ограничения, во-первых, из-за трудности создания высокостабильного сверхвысокочастотного сигнала достаточной мощности, во-вторых, нз-за нарушений условий синхронизации прн больших кратностях синхронизации (сужение полосы синхронизации) .

Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства.

1на период СВЧ-снзняла в точке., лежащей в пре10 деляx интерв ла з 708420

Это достигается тем, что в динамическое запомипа1ощее устройство, содержащее паксг тель, одни из входов которого подключены к выходу СВЧ-генератора, выходы накопителя соединены со входами блока считывания, блок записи, вход которого соединен со входом устройства, в него введены преобразователь аналог-код, дешифратор и преобразователь коцов, выход которого соединен с выхоцом устройства, а вход - с выходом дешифрятора, вход дешифратора подключен к выходу блока считывания, выход блока записи соединен со входом преобразователя аналог-код, выходы которого соединены с другими входами накопителя.

На фиг, 1 представлена функциональная схе15 ма устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма.

Динамическое запоминя1ощее устройство содержит блок 3 записи, преобразователь 2 аналог-код, выполненный на секционированной

;0 линии задержки, СВЧ-генератор 3, блок 4 считывания, дешифратор 5, преобразователь 6 кодов, накошгтель 7, выполненный на (N+1) многоустойчивых элементах памяти 8, 9, 10... (N+8) .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии многоустойчивые элементы памяти 8, 9, 10 ..., (N+8) находятся в ждутцем режиме и на их входы в фазе подается сигнал СВЧ-генератора. 33И сл - à.ïèñè пс30 тока сигнялоз в запоминающее устройство начинается в момент поступления входного воздействия, в результате чего в блоке 1 записи вырабатывается псследовятельность стандартных импульсов 1, 2, ..., и, временные интервяль. между которыми равны Ti (i=3,2,..., (и-3)), C выхода блока 1 записи г>оследовательностъ импульсов 1,2,...n подается !а вход п1)есбраэсвателя 2 яня)-.ог-код, например, на вход N секционированной ли>ии задержки. Время зядсрж40 ки импульса при прохождении одной секции

Й секционной линии задержки 2 выбирается равным

Ь=Т (1+,вЂ” „, ), (1) где Тс - период СВЧ-сигналя, N - .1ислс секлий яя линии задержки 2. В результате прохождения первого импульса через М секционную:инию задержки 2 на входе мнсгоустсйчивсго элемента памяти с номером а (а=8, 9, )0,... (Я+8)3 появляется импульс а() (фиг.2), прnveM импульс 8 совпадает с первым импульсом,. я врементп;1й интервал между импульсами ня входах соседних многоустой ивых элементов памяти равен Ь.

Рассмотрим взаимное расположение псследсвательности импульсов 8(3, 9 (, 20 (N+8) (1, зячисьгвяемых в соответствующие многоустс1гивые элементъ1 памяти 8, 9, 30„...„ (N+8), и последовательности периода СБЧ-сигЯ пяля на входе каждого из элементов памяти. (Под периодом СВЧ-си -нала понимается в дальнейшем временной промежуток между бли.кайшими точками синусоиды, которые являются точками перегиба с отрицательными первыми производными) .

При наложении в процессе синхронизации первого импульса, а, следовательно, .и 8 (3, где j = 1,2,...,(N+1) - номер интервала, каждый последующий импульс 9 (1 10 (,3...,(N+8) (- 3 записываемьш в соответствующий элемент памяти, совмещается и жестко привязывается к одному из периодов СВЧ- сигнала за исключением периода с номером (N+8 j), для кстррого отсутствует совпадающий с ним импульс последовательности 8 < 3, 9 (13 10,1...,(N+8) (" (отсчет периодов СИЧ-сигнала начинается с периода, с которым совместился импульс 8 (1).

Взаимно однозначное соответствие между импульсами последовательности 8 (1 9(3, 10( 3МЗу (N+8) (), зяпчсянных в соответствующие многоустойчивые элементы памяти 8., 9, 10,..., (N+8) и рядом периодов СВЧ-сигналя обесге знается выбором времени задержки импульса и-ой секцией линии задержки 2 col ясно (3) и служит

KOJJO." I, COIle3)>KaUIHM 11нфо3>ManHR> O() HCTHHHOM моменте записи первого импульса последовательнсстH H npene!Ia>:. Лс;)псдя СВЧ сигналя с

1 точностью вЂ” 3

Я+1

I яким образом, многократная зались nepso! o сигналя H зяпсмипаютцее yc ;:o33cTHo поавсляет значительно повысить точноста записи первого сигнала в пределах одного периода

СВЧ.генератора зя счет формиров:. 1ия па выходе сапом>язяющегс .строй:)вя позиционного кода

H npH ATOM T0»HOCTI Tef ". PM Ue, HeM больше эл;--.":1ентсв задержки испольэ вяло в мнсгоэвеннсй липин 2 и, ь ссстветстви.1 с 0TH!;., чем

;ольше Мпо. с. OTok HH; э,1емсн1 )H памяти.

Н. oj)o 1 импульс из;1сследовятельнссти коротких импульсов с выходя блок; 3 записи также подается на вхсд М се сциснной линии зяд)ря;ки 2, с выходов которой последовательность дзинут) 1х HM!p,ль- )в 8 (21 9 (2) 3Q (23 (М->8) " записывается в элементь: памяти 8>

9, 30,..., (И+8), образуя соответствующий номеру дискрета, с которым внутри периода, овместился второй импульс, позиционный код янялсгичнс тому, как это было ггскаэано выше, Подобным образом происходит гнсгократная запись всех импульсов последовательности до импульса и включительно, который также„. проходя линию задержки 2,преобразуется в последовательность импульсов Ф3 9 «11 10 (и>- »

708420 (N+8) <п записываемых в соответсгвуюшие многоустойчивые элементы памяти, при этом расстановка их относительно периодов СВЧ-сигнала является кодом, фиксирующим номер дискрета, с которым внутри соответствующего периода СВЧ сигнала совместился импульс и.

Периоды циркуляции, мпогоустойчивых элементов памяти (Та, Т,, Т»0, „TNq8вЂ”

1»ериоды многоустойчивых элементов памяти

8, 9, 10,..., (N+8)) выбираются равными динами- 10 ческому диапазону устройства и кратными периоду синхронизирующего колебания генератора 3 (Тс) так, чтобы удовлетворились соотношения

Та = Tg = Т,o= ...= TN+8 вЂ” "Tc

„ - 5 где и вЂ” целое число .

При этом фаза синхронизации (устойп»вая фаза синхронного режима) совпадает с центром периода Тс. В стационарном синхронном режиме каждый иЗ импульсов, циркулирующих в многоустойчивы> элементах памяти 8, 9, 10....., (N+8) жестко привязан к центру периода СВЧ сигнала, с которым оН был совмещен на входе элемента памяти.

П1»кл хранения аналоговой информации, записанной многократно в виде разности»ðàç

25 соответствующнх элементов памя»п» осуществляется путем синхрон!»за»»ки высокостабиль»гым

СВЧ сиг»»алом генератора 3 периода циркуляшги .п»огоустокч»»чых э»!ементов памяти 8, 9,. 10..., (N+8) на каждом цикле обращен»»я информации.

Сущность синхронизации на это::"i Этапе х зане»»ия заключается в многокpBiHOM жестком 0:lçi»pîçà1ги» на каждом цикле циркуляции кажцсго импульса, записа1пlого в элементы памя,и.

В условиях cта»»ио;»ар»«о1-о р -«з:.,ь«.- скнхоонизапии кажД>!и H3 I»HPK " iHP M»IIH:: Ity»HQJII«GHB жестко привязан к центру периода СВЧ-сигнала, с которым он сов «iccTH ся на входе соответству4G юшего элемента памяти. При этом любое отк»»оне»!11е циркули»э у ю»1»бго импульса "T фазы синхронизации, вызванное воздействием случайных факторов., компенсируется На пос»едующих периодах циркуляции за c . ò подтягивания импульса к фазе синхронизации, -..c. происходит

45 восстановление ксходного устойчкаогo состоя»п»я, в результате чего оосспечивается помехозащищенность устройс»ва.

В процессе цикла считывания информации

5О последовательное -и чмг»уг»ьсов, циркулирующих в миогоустойчивых элементах памяти 8, 9, 10,..., (N+8) через блок 4 считывания поступ»ют на дешифратор 5, .где происходит выделение JIHHтельности временных интервалов между импульсами 8 11! 8 ->,.„, Б »1 многоустойч»Свого элемента памяти, равных целому числу пер»»одов СВЧсигнала.(Т» = К», Т = К2,..., Т,, » = K„), а также дешифрация кодовых последовательнос6 тей импульсов Я <т»1 9гп, 10 1»в1,... (N+8)(mi отдельно для каждого номера m=1,2,...,II.

В результате на выходе дешифратора 5 фиксируется набор значений К,, К, ... К„.», а также номера интерваловh, 12 ..., )„, с которыми совместились импульсы 1, 2, ..., и, соответственно. Из дешифратора 5 набор значений

К», К, ..., Кп, !», ),„, 1п подается в преобразователь кодов, где осуществляется построение набора выражений и восстановление значений временных интервалов

Т; (i = 1, 2, ..., (и-1) по формуле

Т!=Ф!Т; (i=1,2,... h вЂ” 1) (3)

Тс, с точностью +

Из (2) и (3) видно, что увеличение числа ьп»огоустойчивых элементов памяти, и, соответственно, увеличение числа звеньев линии задержки увелпч»»вает тс ность хранения потока времены х 1»нтерв алов без у велкчения частоты

СВЧ сигнала, При И=0 получаем низкий предел точности, равный + Тс, который может быть уве»11»чен лишь увеличением частоты СВЧ сигнала.

1»а стандартнь»х элементах нами реализован ряд устройств для запомина»п»я стохастических потоков фотонов с параметрами:

- частота синхронизации 1 ГГц;

- ч»»ело многоустойчивых элементов памяти

5 °

- число !»!»терва»»ов времени, записываемых один х -;згоусто» чквый элемент 3;10;

- »огность запоминания и хранения потока

+ 200 пс;

- время хранения ш формации без разрушения ч я.!

Создание да»п»ых устройств исключает необхо»п»мость разработки дорогостоящих систем стабилизации аналого-дш»амических ЗУ, использующих снп:;ронизиру»ошие СВЧ генераторы, к позволяет

ci знть требования по временной и температурной стабильности к многоустойчивым импульснь»м элем" нтаь».

Формула изобретения

Динамическое запоминающее устройство, содержащее накопитель, одкч из входов которого подключены к выходу СВЧ- генератора, выходы накопителя соединены со входами блока считывания, блок записи, вход которого соединен со входом устрочства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышсния точности устройства, в него введены преобразователь аналогкод, дешифратор и преобразователь кодов, вы708420

7 ход которого соединен с выходом устройства,. а вход - с выходом дешифратора, вход дешифра тора подключен к выходу блока считывания, выход блока записи соединей со входом преобраэователя аналог-код, выходы которого соединены с другими входами накопителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3289171, кл, 340-172, 1966;

2. Авторское свидетельство СССР N 563078, кл. G 11 С 21/00, 22.07.76 (прототип). р /JP

7,Э, е- ,Гл/ ф 7

/хоа (+ 8) Циюп хранвнир

7ф T

7f, л-1

«) а., ( вЂ” Вь - .вЂ”

7g 7, >, с „ т(т »

Г, 7-,в Т,-е

Ю(л) я » )

6, л Ф г