Логическое запоминающее устройство

 

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii763967

-4В (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.78 (21)2651582/18-24 (5I )М. Кл

11 С 29/00 с присоелииеиием заявки ¹

Гооударстввнный комитет (23) Приоритет оо делам изобретений и открытий

Опубликоваио15.09.80. Бюллетень № 34 (53) УДК 681. .327.6 (088.8) Дата опубликования описания 18.09.80 (72) Автор изобретения

Г. lL Колдасов (7I) Заявитель

Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) ЛОГИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮ%ЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в системах, в которых требуется выполнение операций запоминания и счета импульсов, в том числе в многоканальных анализаторах.

Известны логические запоминающие устройства $1) и Я.

В одном из известных устройств npui меняются счетчики на потеныиалъных тригто герах, причем каждый счетчик выполниет функции счета и запоминания информации 1), Недостатками этого устройства являются снижение надежности и увеличение

I5 количества оборудования при увеличении числа каналов в устройстве.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является логическое запоминающее устройство, содержащее накопитель, усилитель счить вания, адресный распределитель импуль сов, формирователь импульсов записи, первый блок местного управления, адрес2 ный блок, ключ записи единицы, ключ записи нуля, второй блок местного управления и шину нулевого потенциала, причем выход формирователя импульсов записи подключен к шине записи накопителя, а входы соединены соответственно с выходами ключа записи единицы и ключа записи нуля, первые входы которых подключены к выходу второго блока местного управления, входы блока управления соединены соответственно с выходами первого блока местного управлении и адресного блока, а выходы - со входом адресного распределителя импульсов и первым входом второго блока местного управления, первый вход усилителя считывания подключен к шине считывания накопителя $2).

Недостатками этого устройства являются применение разрушающего считывания информации и цепей регенерации для восстановления считанной информации, что снижает быстродействие устройства, и низкая плотность записи информации, 15

50

1 . 3 76396 так как запись и хранение информации осуществляется в матрицах, выполненных на дискретных сердечниках с большим числом обмоток и прошивок, что снижает технологичность и уменьшает эффек5 тивную емкость устройства.

Цель изобретения — повышение эффективной емкости и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, 1О что в устройство введены преобразователи электрических импульсов в ультразвуковые импульсы, блок селекции и распределения сигналов считывания, элемент

ИЛИ, третий блок местного управления и шина синхронизации. Накопитель информации выполнен на стержнях из магнитострикционного материала, на одних кон,цах которых закреплены демпферы. Стержни из магнитострикционного материала соединены последовательно, причем один конец стержней соединен с шиной нулево.го потенциала, а другой — с шиной считывания накопителя, Вход блока селекции и распределения сигналов считывания подключен к выходу усилителя считывания, а выходы соединены соответст венно со вторыми входами ключа записи

"единицы" и ключа записи "нуля" и входами элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу третьего блока местного управления, выход которого соединен со вторым входом усилителя считывания.. Второй вход второго блока месч ного управления соединен с одним из

35 выходов блока селекции и распределения сигналов считывания, входы преобразователей электрических импульсов в ультразвуковые импульсы подключены к выходам адресного распределителя импульсов, 4О а выходы соединены с другими концами стержней из магнитострикционного материала, шина синхронизации индуктивно связана со стержнями из магнитострик« ционного материала и соединена со вхо- 45 дом первого блока местного управления.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.

2 — схема блока селекции и распределения сигналов с итывания, на фиг. 3временная диаграмма последовательности импульсов, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит (см. фиг. 1) накопитель 1 из запоминающих элементов 2, представляющих собой зоны на стержнях 3 из магнитострикционного материала, HQ одних концах которых закреплены демпферы 4, шину записи 5, уси7 4 литель считывания 6, шину считывания

7, шину синхронизации 8, шину 9 нулевого потенциала, адресный распределитель 1 0 импульсов, блок управления

11, формирователь 12 импульсов записи, первый блок 1 3 местного управления, адресный блок 14, ключ 15 записи единицы", ключ 16 записи "нуля", второй блок 17 местного управления, преобразователь 18 электрических импульсов в ультразвуковые импульсы, включающий в себя узел 19 электромеханической связи, третий блок 20 местного управления, блок 21 селекции и распределения сигналов, и элемент ИЛИ 22.

Накопитель выполнен на стержнях 3 из магнитострикционного материала, которые соединены последовательно, причем один конец стержней соединен с шиной 9 нулевого потенциала, а другой — с шиной считывания 7 накопителя. На одних концах стержней 3 закреплены демпферы 4, а с другими концами стержней 3 соединены выходы преобразователей 18 электрических импульсов в ультразвуковые импульсы, входы которых подключены к выходам адресного распределителя 10. Шина синхронизации 8 индуктивно связана со стержнями 3 из магнитострикционного материала и подключена ко входу первого блока 13 местного управления.

Выход формирователя 12 импульсов записи подключен к шине записи 5 накопителя, а входы соединены соответственно с выходами ключа 15 записи "единицы" и ключа записи "нуля", первые входы которых подключены к выходу второго блока 17 местного управления. Входы блока управления 1 1 соединены соответственно с выходами первого блока 13 местного управления и адресного блока

14, а выходы — co входом адресного распределителя 10 импульсов и первым входом второго блока 17 местного управления. Первый вход усилителя считывания 6 подключен к шине считывания 7 накопителя, а выход — к выходу устройства и ко входу блока 21 селекции и распределения сигналов считывания, выходы которого соединены соответственно со вторыми входами ключей 15, 16 и входами элемента ИЛИ 22. Выход элемента ИЛИ 22 подключен ко входу третьего блока 20 местного управления, выход которого соединен со вторым входом усилителя считывания 6. Второй вход блока 1 7 соединен с одним из выходов блока 21.

Блок 21 селекции и распределения сигналов считывания содержит (см. фиг.

2) линию задержки 23, усилитель 24 и диодный селектор 25, соединенные последовательно, причем вход линии задержки

23 подключен ко входу блока 21, а выходы диодного селектора 25 являются выходами блока 21.

На временной диаграмме (см. фиг.

3) последовательности управляющих импульсов, импульсов записи и счета информации изображены: эпюра г — импульсы, условно обозначающие код канала накопителя, к содержимому которого необходимо прибавить единичное приращение; эпюра 6 - пары ультразвуковых импульсов (ПУИ), возбуждаемые в стержнях из магнитострикционного материала выбранного канала накопителя, U — содержимое канала накопителя до момента прибавления единичного приращения;

Ц вЂ” импульсы на выходе усилителя блока 21 сепекции и распределения сигналов считывания, Ц,- — импульсы на выходе пинии за2.3 держки 23 сигнала считывания "1 и

0" соответственно; l5t Ib — импульсы HB выходе кпюча записи "единицы и ключа 16 записи нуля" соответственно, 0 о — сигнал на выходе третьего блока 20 местного управления;

U<> — выходное напряжение формирс вателя 12 импупьсов записи, — сигнал на выходе первого блока 13 местного управления, UI-I — напряжение на выходе первого блока 13 местного управления, 40

Uy. — содержимое выбранного канала накопителя после прибавления к нему единичного приращения.

На диаграмме обозначены также: — время, равное отношению расстояния от узла 19 электромагнитной связи преобразователя 18 электрических импульсов в ультразвуковые до зоны записи первого разряда накопителя к скорости Ск распространения ультразвуковых сигналов по стержню из магнитострикционного материала;

Ьр-- !СХ, где Lp — расстояние между соседними разрядами накопителя (т. е. соседними зонами на стержне 3 (см. фиге 3) ф

С вЂ” скорость распространения ультразвуковых сигналов по стержню 3, 3967 6 — время задержки между считывак щим Ъ и записывающим Ъ ультразвуковыми импульсами.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении входного сигнала адресный блок 14 вырабатывает код адреса канала накопителя (эпюра Ед фиг. 3), который через блок управления

11 поступает в адресный распределитель

10 импульсов и затем через адресный распределитель подается на вход преобразователя 18 эпектрических импульсов в ультразвуковые импульсы, связанного. с тем каналом накопителя, который соот» ветствует данному коду адреса. Преобразователь 18 возбуждает в стержне 3 из м агнитострикционного материала выбранного канала накопителя пару ультразвуковых импульсов Ъс и Ь (эпюра Ъ, фиг. 3).

Первый из ультразвуковых импульсов

Ь еа предназначен для неразрушающего считывания информации из накопителя.

Амплитуда этого импульса выбирается . .исходя из магнитоупругих свойств носителя информации — стержней из магнитострикционного материала, составляющих накопитель.

Второй ультразвуковой импульс В предназначен для необратимой магнитоупругой записи информации в накопитель путем его действия совместно с импупь. сом магнитного поля в зоне записи на стержне из магнитострикционного материала. Амплитуда второго ультразвукового импульса Q> больше амплитуды первого импульса Э, Исходный код, записанный в выбранный канал накопителя-0 1 (эпюра Ицс, фиг. 3). При выборе канала накопителя в соответствии с кодом адреса канала. изменяется на одну двоичную единицу содержимое выбранного канала. Через время t первый ультразвуковой импульс достигает зоны 2 стержня 3, в которой расположен первый разряд хранящегося числа, и считывает хранящуюся в первом разряде информацию.

При считывании хранящейся в зоне первого разряда информации на выходе усилителя считывания 6 появляется сигнал (эпюра U|„ фиг. 3), который поступает на вход блока 21, в котором нормализуется (эпюра U>>, фиг. 3) и распределяется по двум цепям преобразования в зависимости от полярности импульса.

Если импупьс Ц положителен, он поступает на вход ключа 15 записи "единицы", если отрицателен — на вход ключа

396 7

7 76

16 записи нуля . Блок 21 задерживает импульсы на время tn равное времени задержки между считывающим ф .„и записывающим Ъ ультразвуковыми импульсами. Затем сигнал с выхода блока 21 поступает на входы элемента

ИЛИ 22, ключа 15 или ключа 16 и блока 17. Блок 17 предварительно открыт сигналом сброса, поступившим с блока управления 11, и поступивший на его вход импульс проходит на вход формирователя 1 2 импульсов записи, на другой вход которого поступает сигнал с выхода ключа 15 или ключа 16, в результате чего формирователь 12 возбуждает в шине записи 5 импульс записи "нуля" (при сигнале с выхода ключа 15) или записи "единицы (при сит нале с выхода ключа 16). Этот импульс записи воздействует на зону записи первого разряда накопителя в момент прихода в нее ультразвукового импульса записи Ь . Таким образом, происходит запись в первый разряд выбранного канала накопителя информационного нуля вместо информационной "единицы (эпюры u„ èÎ,ôèã. 3). В момент записи третий блок 20 местного управления блокирует усилитель считывания 6 для предотвращения ложных срабатываний блока 21 селекции и распределения сигналов считывания.

Через время (t р ) ультразвуковой импульс считывания достигает зоны записи второго разряда. При этом считывается сигнал Ug ("0"), который проходит через блок 21 и поступает на один из входов ключа 16 и, так как блок 17 в этот момент времени открыт (эпюра

U<> ), сигнал с выхода ключа 16 возбуждает формирователь 12 импульсов записи, который во втором разряде записывает 1" (совместно с ультразвуковым импульсом b ) (эпюра0х, фиг. 3). Импульс с выхода блока 21 после записи 1 в разряд накопителя закрывает блок 17 (эпюра Цу, фиг. 3), который блокирует ключи 15 и 16, что исключает дальнейшее формирование импульсов записи формирователем 12.

Сигналы считывания 0 с третьего и последующих разрядов выбранного канала проходят через усилитель считывания и блок 2 1, но не проходят через ключи 15 и 16. Таким образом, информация в старших разрядах после разряда, содержащего первый О, только

5 !

О

35 считывается неразрушающим ультразвуковым способом.

После достижения импульсом Ь постоянно намагниченной зоны на конце носителя, с которой индуктивно связана шина синхронизации 8, с помо :гью блока

13 формируется импульс окончания обращения к выбранному каналу (эпюра

U, фнг. 3), который, поступая в блок управления 11, снимает блокировку вхс да адресного распределителя импульсов

10 и вырабатывает импульс сброса.

Ультразвуковые импульсы Ь „и Ь в конце цикла обращения к выбранному каналу поглощаются демпферами 4.

B режиме считывания без изменения содержимого каналов управляющий сигнал сброса не вырабатывается.

Техникоэкономические преимущества описываемого устройства заключаются в том, что применение в качестве носителей информации в накопителе стержней из магнитострикционного материала и коротких ультразвуковых импульсов записи и неразрушающего считывания позволяет значительно увеличить линейную плотность записи информации (до плотности записи

2 10 — 1,5 10 дв. ед./см), что повы3 шает эффективную емкость и быстродейст вие устройства, а также дает возможность свести число обмоток в матрице накопителя до одной, что вместе с применением неразрушающего считывания позволяет уменьшить число элементов и узлов и тем самым значительно упростить устройство по сравнению с прототипом.

Формула изоб р етен ия

Логическое запоминающее устройство, содержащее накопитель, усилитель считывания, адресный распределитель импуль-, сов, формирователь импульсов записи, первый блок местного управления, адресный блок, ключ записи единицы, ключ записи "нуля, второй блок местного управления и шину нулевого потенциала, причем выход формирователя импульсов записи подключен к шине записи накопителя, а входы соединены соответственно с выходами ключа записи единицы и ключа, записи нуля, первые входы которых подключены к выходу второго блока местного управления, входы блока управления соединены соответственно с выходами первого блока местного управления и адресного блока, а выходы - со входом адресного распределителя импуль сов и первым входом второго блока мест763967

V18

Ugg

Составитель Т. Зайцева

Редактор Т. Орловская Техред Н. Бабурка Корректор E. Папп

Заказ 6292/45 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 9

7 ного управления, первый вход усилителя считывания подключен к шине считывания накопителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективной емкости и быстродействия устройства, оно содержит преобразователи электрических импульсов в ультразвуковые импульсы, блок селекции и распределения сигналов считывания, элемент ИЛИ, третий блок местного управления и шину синхронизации, а накопитель информации выполнен HR стержнях из магнитострикиионного материала, на одних концах которых закреплены демпферы, стержни из магнитострикционного материала соединены последовательно, причем один конец стержней соединен с шиной нулевого потенциала, а другой - с шиной считывания накопителя, причем вход блока селекции и распределения сигналов подключен к выходу усилителя считывания, а выходы соединены соответственно со вторыми входами ключа записи единицы" и .ключа записи нуля" и входами элемента ИЛИ, выход которого подклю63967 10 чен ко входу третьего блока местного управления выход которого соединен со вторым входом усилителя считывания, второй вход второго блока местного управления соединен с одним из выходов блока селекции и распределения сигналов считывания, входы преобразователей электрических импульсов в ультразвуковые импульсы подключены к выходам

tp адресного распределителя импульсов, а выходы соединены с другими концами стержней из магнитострикционного материала, шина синхронизации идуктивно связана со стержнями из магнитострикиионного материала и соединена со входом первого блока местного управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3703705, кл. G 06 Р 11/12, опублик. 1977.

2. Балашов Е. П., Кноль A. И. Многофункциональные ЗУ. Л„"Энергия", 1972, с. 79-81 (прототип).