Логическое запоминающее устройство

 

ОП И АН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сома Соеетскии

Соцнапмстическив тес ублик о>752479

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 31.07.78(2!)2653502/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 300780. бюллетень 28

Дата опубликования описания 30)3780

Р „, К 3

G 11 С 15/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. .327.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Д. Колдасов и Б. С. Петровский (7)) Заявитель Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) ЛОГИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНИОЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в вычислительных и управляющих системах и других устройствах, где требуется выполнение операций запоминания и счета импульсов, например, s многоканальных анализаторах.

Известно логическое запоминающее устройство, содержащее счетчики на потенциальных триггерах, причем каждый счетчик совмещает в себе функции счета и запоминания информации (1) .

Недостатком этого устройства является снижение надежности работы устройства и увеличение количества обо- > рудования с ростом числа каналов в устройстве.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является логическое запоминающее устрой- 2О ство, содержащее и-разрядный накопитель, усилитель считывания, элементы

И, разрядный распределитель импульсов, адресный распределитель импульсов, блок управления, формирователи импульсов записи, первый блок местного управления, адресный блок и шину нулевого потенциала, причем один иэ выходов разрядного распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, первые входы формирователей импульсов записи соединены с выходами элементов И, а выходы — с разрядными шинами записи накопителя, первый и. второй входы блока управления подключены соответственно к выходу адресного блока и первому управляющему выходу адресного распределителя импульсов, а выход блока управления соединен с первым входом адресного распределителя импульсов (21 .

Недостатком этого устройства является низкая функциональная надеж" ность работы, так как применение в нем разрушающего считывания информации, сложного алгоритма обращения к накопителю и суммирования с помощью девяти управляющих сигналов, различных алгоритмов записи "нуля"и"единицы", а также испольэованйе для раз рядной и адресной выборки полей одной физической природы приводит к резкому увеличению уровня шума и сложности его компенсации,к низкой помехозащищенности и помехоустойчивости работы устройства, особенно при повышении числа каналов накопителя и их разрядности

Цель изобретения — повышение надеМГ» ности работы устройства.

752479

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит генераторы ультразвуковых импульсов, узлы электромеханической связи, блок управляемой задержки, второй блок местного управления, последовательно соединенные усилитель синхронизации и формирователь импульсов, элементы .

kIE-И, и накопитель информации и разрядный распределитель импульсов состоят из металлических стержней, пок рытых тонкопленочным магнитным материалом, и демпферов, закрепленных на их концах, причем входы первого блока местного управления подключены соответственно к выходу формирователя импульсов и второму управляющему выходу адресного распределителя импуль сов, а выход первого блока местного управления соединен со вторым входом адресного распределителя импуль" сов и первым входом второго блока. местного управления, третий управляющий выход и информационные входы адресного распределителя импульсов подключены соответственно ко входам генераторов ультразвуковых импульсов, выходы которых через узлы электромеханической связи соединены с одними концами металлических стержней накопителя, другие концы которых соединены с шиной синхронизации, металлические стержни накопителя соединены последовательно, причем один конец металлических стержней соединен с шиной нулевого потенциала, а другой с шиной считывания накопителя, разрядные шины накопителя расположены на металлических стержнях с постоянным по их длине шагом, каждый и-ый выход разрядного распределителя им- . пульсов, кроме первого, подключен к первому выходу (n-1)-ro элемента И, каждый и-ый выход разрядного распределителя импульсов, кроме первого, и второго, соединен с первым входом и-2)-го элемента НЕ-И, выходы элементов HE-И соединены со вторыми входами элементов И и формирователей импульсов записи, выход блока управления подключен к одному из входов блока управления задержки, другой вход которого соединен с выходом усилителя считывания, а выход — с третьи входом блока управления, третьими входами элементов И, вторыми входами элементов HE-И и вторым входом второго блока местного управления, выход которого подключен к одному из входов усилителя считывания, другой вход кот рого соединен с шиной считывания нак пителя.

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема предложенного устройства; а на фиг. 2 — временная диаграмма последовательности управляющих импульсов записи и счета информации, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит накопитель, состоящий из металлических стержней

1, покрытых тонкопленочным магнитным материалом, на которых расположены с постоянным по длине стержней шагом эоны, являющиеся запоминающими эле5 ментами 2 накопителя, разрядных шин

3, 1 записи накопителя, расположенных на металлических стержнях с постоянным по их длине шагом, шины 3, 2 считывания накопителя, демпферы

4, закрепленные на концах металлических стержней 1, элементы 5 И, усилитель б считывания, разрядный распределитель 7.1 импульсов, выполненный также, как и накопитель, из металлических стержней 1, покрытых тонкопле1$ ночным магнитным материалом, и демпферов 4, закрепленных на их концах, адресный распределитель 7.2 импульсов, блок 8 управления, формирователь 9 импульсов записи, первый блок 10 ме щ стного управления, адресный блок 11, элементы 12 НЕ-И, генератор 13 ультразвуковых импульсов, узел 14 электромеханической связи, блок 15 управляемой задержки, второй блок 1б местного управления, шину 17 синхронизации, усилитель 18 синхронизации, формирователь 19 импульсов, шину 20 нулевого потенциала.

Металлические стержни 1 накопителя соединены последовательно, причем один конец металлических стержней соединен с шиной 20 нулевого потенциала, а другой — с шиной 3.2 считывания накопителя, Первый и второй входы блока 8 управления подключены соответственно к выходу адресного блока 11 и первому управляющему выходу адресного распределителя 1.2 импульсов, а выход блока 8 управления соединен с первым входом распредели40 теля 7.2. Входы первого блока 10 местного управления подключены соответственно к выходу формирователя 19 импульсов и второму управляющему выходу распределителя 7.2, а выход— ко входу блока 7.2 и первому входу второго блока 16 местного управления. Третий управляющий выход и информационные выходы адресного распределителя импульсов 7.2 подключены соответственно ко входам генераторов

13 ультразвуковых импульсов 3, выходы которых через узлы 14 электромеханической связи соединены с одними концами металлических стержней 1, накопителя 8, другие концы которых индуктивно связаны с шиной 17 синхронизации, подключенной к входу усилителя 18 синхронизации. Выход усилителя 18 подключен ко входу формирователя 19 импульсов. Разрядные шины 3.1

60 записи накопителя подключены к выходам формирователей 9 импульсов эа писи, первые входы которых соединены с выходами элементов 5И. Каждый и-ый выход выходной обмотки 3.3 раз65 рядного распределителя импульсов 7.1.

752479 кроме первого, подключен к первому входу (rI-1)-го элемента 5 И, а каждый и-ый выход выходной обмотки

3.3, кроме первого и второго, соединен с первыми входами (и-2)-го элементов 12 HE-V.. .Выходы элементон

12 HE-И соединены со вторыми входами элементов 5 И и формирователей 9 импульсов записи. Выход блока 8 управления подключен к одному из входов блока 15 управляемой задержки, другой вход которого соединен с выходом усилителя б считывания, а выход — с третьим входом блока 8 управления, третьими входами элементов 5 И, вторыми входами элементон 12 HE-И и вторым входом второго блока 16 местного управления, выход которого подключен к одному из входов усилителя

6 считывания, другой вход которого соединен с шиной 3.2 считывания накопителя.

На фиг. 2 эпиюрой Э представлены импульсы, условно обозначающие код хранимый в стержне 1, к содержимому которого необходимо прибавить единичное приращение, эпюрой 3 — напряжение на выходе первого блока 10 местного управления, Э вЂ” представлены .импульсы ультразвуковой последовательности (ПУИ)1возбуждаемые с . помощью соответствующего формирователя 13 в металлическом стержне, 3 — содержимое стержня до момента прибавления единичного приращения, 3> импульсы на входе усилителя б считывания, 36 — импульсы на выходе блока

15, Эт — напряжение на выходе второго блока 16 местного управления, 38импульсы на выходах разрядного распределителя 7.1, 3> и Эю — соответственно импульсы на выходе формирователей импульсов 9 записи второго и первого разрядов, Э вЂ” импульс на выходе усилителя 18 синхронизации, Э вЂ” импульс на выходе формирователя

19 импульсов, Э дифференцированный импульс 3,<, t — период следования ультразвуковых импульсов, равный частному от деления расстояния между шинами записи 3-1 накопителя на, скорость распространения ультразвуковых импульсов н металлическом стержне 1.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства рассматривается н режиме записи и счета информации. для записи и счета информации на одном конце стержня - 1,например на г левом, возбуждают с помощью распределителя 7.2 последовательность ультразвуковых импульсов (ПУИ)с периодом следования t„ (см. фиг. 2, 3>), Амплитуда импульсов ПУИ выбирается так, чтобы осуществлять неразрушающев последовательное ультразвуковое считывание информации в каждом разряде стержня 1, начиная с младшего, и необратимую магнитоупругую запись информации в разряд совместно с магнитными импульсами, поступающими в шины записи 3,1.

Первый по времени возбуждения импульс ПУИ осуществляет неразрушающее считывание информации.

1О

Синхронно с ПУИ возбуждается кодовая последовательность импульсов (КП) на выхода:.- распределителя 7.1 (U1) = 00...01 так, что, когда второй по времени импульс ПУИ достигает первого разряда первого стержня 1, информационная "1" КП появляется на выходе U< распределителя 7.1, когда второй импульс ПУИ достигает второго разряда стержня, "1" КП будет на выходе U<, а выходу UI будет при этом соответствовать "0" КП, и т. д.,когда второй импульс ПУИ достигает и-ого разряда, состоянию выходов распреде75 лителя 7.1 будет соответствовать

Ц,, 0 ... U„ = 00...1. Распростране- ние ПУИ по металлическим стержням 1 и перемещение КП "1" по одним входам формирователей 9 с помощью распреде3Q лителя 7,1 будет продолжаться до тех пор, пока первый импульс ПУИ не сосчитает первый "0" содержимого выбранного стержня 1 ° Только при этом считанный сигнал пройдет через усилитель б, задержится затем блоком 15 на время tp и откроет формирователь 9 (по нторым входам)для формиронания -. импульсов записи, поступающих в шины записи 3.1, которые, воздействуя одновременно с импульсами ПУИ на стержень осуществляют магнито-упругую запись

"1" в разряд, где был считан первый

"0", а но все более младшие разряды стержня 1 информационной "0" (одновременно), Код адреса стержня 1(см.Э фиг.2),сформированный блоком 11 поступает на вход блока 8 управления, который вырабатывает запросный импульс Г; . Импульс Г; поступает через распределитель 7.2 на вход блока 10

Исходное состояние блока 10 таково,. что с приходом импульса Г; на ее выходе появляется импульс Г „, открывающий выходы распределителя 7.2 и блока 16. После этого блок 10 переходит н закрытое состояние по отношеHHIo K импульсу Е; (фиг. 2, сМ. Э ). В этом состоянии блок 10 не вырабатывает выходного импульса с приходом на

60 ее вход импульса f; . Импульс Го через адресный распределитель 7.2 -поступает в блок 8. В соответствии с этим на выходе блока 8 появляется адрес стержня (фиг..2, Э<), который

65 с помощью распределителя 7.2 откры

752479 вает вход генератора ультразвуковых и элемент 5 И второго разряда перво импульсов 13, соответствующего стерж- го стержня накопителя 1 перейдут в ню с данным адресом 3, и генератор открытое состояние, при котором на

13, соединенный с распределителем выходе указанного элемента 12 по7.1. Вслед за кодом адреса Э, блок явится отрицательный импульс, а на

Я начинает генерировать последователь- вь,ходе указанного элемента 5 И ность импульсов (ПИ) с частотой с = положительный импульс. Отрицательный — 1/г.р, которая поступает íà вход импульс с выхода элемента 12 НЕ-И распределителя 7.2 и блока 15 и с по- заблокирует элемент 5 И первого размощью генераторов 13 и узлов связи РАда стержня н результате чего фор14 преобразуется в последовательность мирователь 9 сформирует импульс запиГ ультразвуковых импульсов б (см.фиг.2, си информационного »p в первый.

Э ) . Сигнал единичного приращения ЛГ разряд стержня. Так как в цепи формин предлагаемом способе не вырабаты- рования импульсов записи во втором н;.етсЯ, факт выбоРа стеРжнЯ по аДРе- разряде стержня накопителя элемент су Э является необходимым и достаточ- 12 НЕ-И при нозбужденных импульсах ным услониегл изменения кода, хранимо- 5 0 и U остается закрытым, под дейго на стержне на 1 дв. ед. ствием импульса Б,импульса Э,и полоПервый разряд во всех металличес- жительного потенциала с выхода элеких стержнях 1 расположен на одина- мента 12 НЕ-И открывается элемент коном расстоянии от соответствующих 5 И данного разряда и формирователь узлов 14, старшинство разрядов увели- 20 9 формирует импульс записи информачивается от узла 14 слева направо ционной »1» но втором разряде стержня (фиг. 1) . 1 накопителя.

Через время г первый импульс 6 Таким образом происходит прибавпоследонательности ультразвуковых ление к коду, хранимому в стержне иг пульсов (ПУИ), возбужденный в стер- 75 одной двоичной единицы. Сигналы 3 жне с адресом 3i, достигнет зоны пер- с третьего и последующих Разрядов ного разряда хранящегося числа и в не проходят через усилитель б, так силу магнитоупругих свойств металли- как его вход заблокирован с помощью ческого стержня 1 неразрушающе сосчи- блока 16. Эта блокировка снимается тает содержимое разряда, хранящуюся сигналом f с выхода блока 10, кото»» О om там информационную 1 (см. фиг-. 2 рый открывается импульсом Э, сфори и

Ы

Э ), игнал считывания 1 не вызовет миронанным от заднего фронта выхоцпоявления сигнала на выходе нелиней- «ого импульса 19 формирователя (см. ного импульсного усилителя б считы- фиг. 2, 3 ) . Формирователь 19 срабавания. Импульсы ПуИ, расгространяясь тынает от выходных импульсов усилипо метаплическому стержню распре- теля 18 синхронизации. Шина 17 синхделителя 7.1 синхронно и сияфазно с ронизации индуктивно связана с постоимпульсами ПУИ в первом стержне счи- янными запоминающими зонами(К + 1)-го тывают последовательно содержимое разряда каждого канала стержня накокаждоro разряда распределителя, 7.1 пителя 1, хранящими информационные (числа 00...0). При этом на каждой 40 и0» (K - число информационных разрявыходной обмотке 3.3 появляется сиг- дов каналов накопителя 1) . Возбужнал 38. денные в выбранном канале ПУИ через

Через время . = t<+ t< перный им- время t = t(K + 1) -п1 t (где гп р ю пульс ПУИ достигнет зоны второго раз- номер разряда накопителя, с котороряда выбранного стержня накопителя 4g го был считан »0») достигнут эоны и распредег.ителя 7.1. При этом на ши- (К + 1) -ro разряда и в силу индукне считывания 3.2 появится сигнал тинной связи наводят на выходе усилисчитывания информационного»0.»,амплиту- теля 18 импульсы Э . Таким образом

11 I да которого больше порога чувстнитель- импульс f снимает блокировку адрес4 Om ности усилителя б, Выходной сигнал о ного распределителя 7.2 и блокировку усилителя 6 синхронно с сигналом ПИ считывания. После этого устройство поступает на один вход блока 15, за- готово к записи следующего единичдерживается им на время 1 и затем ноrc приращения ьf. поступает на соответствующие входы В режиме госледовательного считына элементов 5 И, блоков 8, 16 и эле- ния без изменения информации в стерментов 12 НЕ-И. При этом блок 8 5 жных блок 8 производит опрос блока прекращает генерировать ПИ,а блок 16 10 и при получении разрешения (f ) закрывается и закрывает усилитель б вырабатывает коды адресов стержней считывания. Так как сигнал Эд был 3, 3<, Эг1 с частотой задержан на время tp(фиг. 2, Эь), н «= l(

15 элемент 12 HE-И первого разряда, 65 8 не формирует импульсы, поступающие

752479

50 на блок 15 управления синхронно с сигналом 3, В режиме считывания информации, без ее изменения последовательно в каждом канале возбуждается одиноч:ный ультразвуковой импульс 6, который последовательно считывает содержимое каждого разряда в каждом канале. При этом импульс 3> не формируется и процесс считывания информации не блокируется. В результате применения в качестве носителей информации в накопителе металлических стержней с тонкопленочным магнитным покрытием, обладающим более высокой по сравнению с ферритовыми сердеч,никами радиационной и температурной устойчивостью, что увеличивает помехозащищенность и надежность работы устройства.

Надежность работы устройства увеличивается также за счет уменьшения числа активных элементов в нем по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Логическое запоминающее устройство, содержащее и-разрядный накопитель, усилитель считывания, элементы И, разрядный распределитель импульсов, адресный распределитель импульсов, блок управления, формирователи импульсов записи, первый блок местного управления, адресный блок и шину нулевого потенциала, причем один из выходов разрядного распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, первые входы формирователей импульсов записи соединены с выходами элементов И, а выходы— с разрядными шинами записи накопителя, первый и второй входы блока управления подключены соответственно к выходу адресного блока и первому управляющему выходу адресного распределителя импульсов, а выход блока управления соединен с первым выходом адресного распределителя импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит генераторы ультразвуковых импульсов, узлы электромеханической связи, блок упранляемой задержки, второй блок местного управления, последовательно соединенные усилитель синхронизации, подключенный к шине

=инхронизации, и, формирователь им1ульсов, элементы НЕ-И, а накопитель информации и разрядный распредели.тель импульсов состоят из металличес15

ЗО

45 ких стержней, покрытых тонкопленоч ным магнитным материалом и демпферов, закрепленных на их концах, причем входы первого блока местного управления подключены соответственно к выходу формирователя импульсов, и второму управляющему ныходу адресного распределителя импульсов, а выход первого блока местного управления соединен со вторым входом адресного распределителя импульсов и первым входом второго блока местного управления, третий управляющий выход и информационные выходы адресного распределителя импульсов подклю" чены соответственно к0 входам генераторов ультразвуковых импульсов, выходы которых через узлы электромеханической связи соединены с одними концами металлических стержней накопителя, другие концы которых соеди нены с шиной синхронизации, металлические стержни накопителя соединены последовательно, причем один конец металлических стержней соединен с шиной нулевого потенциала, а другой с шиной считывания накопителя, разрядные шины накопителя расположены на металлических стержнях с постоянным, по их длине шагом, каждый и-ый выход разрядного распределителя импульсов, кроме первого, подключен к первому входу (и-1)-ro элемента И, каждый и-ый выход разрядного распределителя импульсов, кроме первого и второго, соединен с первым входом (n-2)-ro элемента HE-И, выходы элементов НЕ-И соединены со нторыми вхо» дами элементов И и формирователей импульсон записи, выход блока управления подключен к одному из входов блока управляемой задержки, другой вход которого соединен с выходом усилителя считывания, а выход — с третьим входом блока управления, третьими входами элементов И, вторыми входами элементов HE-И и вторым входом второго блока местного управления, выход которого подключен к одному из входов . усилителя считывания, другой вход которого соединен с шиной считывания накопителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3703705, кл. G 06 F 11/12, 1974.

2. Балашов E. П., Кноль A. И., Многофункциональные Зу, Л., "Энергия

1972, с, 79-81 (прототип).

752479

5 1 ираж 62 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

3акаэ 77

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Т. Зайцева

Редактор И. Ковальчук Техред H. Ковалева Корректор М. Демчик