Магнитное оперативное запоминаю-щее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

< 841039 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 26.10,79 (21) 2833588/18-24 ° с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.з

G I1 С I l/06 (23) Приоритет—

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.06.8! . Бюллетень № 23 (53) УДК 681.327..66 (088.8) Дата опубликования описания 25.06.81 (72) Авторы изобретения

А. Г. Жучков, 10. В. Коростелев и В. Д. Мочалов (71) Заявитель (54) МАГНИТНОЕ ОПЕРАТИВНОЕ

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЛСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения дискретной информации.

Известно магнитное оперативное запоминающее устройство (МОЗУ), содержащее накопитель на магнитных сердечниках, блок местного управления. блок коммутации адресных и адресно-разрядных цепей накопи-. теля, блок кода операций, формирователи сигналов записи и. считывания и усилители считанного сигнала (1J

Недостатком такого МОЗУ является относительная неэкономичность, поскольку его работа, основанная на совладении полутоков в координатах выбранного сердечника, предполагает его высокую коэрцитивность.

Поэтому обычные значения полутоков .составляют 200 — 400 мА. Кроме того, в таком

МОЗУ повышение плотности записи инфор мации может быть достигнуто только конструктивйо-технологическими методами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является МОЗУ, содер-. жащее матричный накопитель на связанныхсердечниках, блок местного управления, подключенные к нему блок коммутации ад2 ресных цепей накопителя и блок кода операции, а также формирователи сигналов записи и считывания, формирователь тока смещения и усилитель чтения. При записи или считывании л -разрядного слова обращаются последовательно к каждому из л запоминающих элементов, выборка слов— произвольная, а обращение к слову — последовательное 21.„

Однако у известного МОЗУ низкая плотность записи информации (два сердечника те на бит).

Цель изобретения — повышение плотности записи информации в МОЗУ.

Поставленная цель достигается тем, что магнитное оперативное запоминающее устройство, содержащее матричный накопитель, формирователи сигналов записи и считывания, блок местного управления, подключенный к блоку коммутации адресных цепей накопителя и блоку кода операций, содержит подключенные к блоку местного управления преобразователь многоразрядного кода в сигнал записи, преобразователь выходного сигнала в многоразрядный код и счетчик разрядов, а также коммутаторы разрядных цепей записи и считывания, выходная обмот841039 ка матричного накопителя подключена к преобразователю выходного сигнала в многоразрядный код, а разрядные цели записи и считывания — к коммутаторам разрядных цепей записи и считывания, которые соединены с выходами соответствующих формирователей сигналов записи и считывания и счет !иком Разрядов, причем вход формирователя сигнала считывания и один из входов формирователя сигнала записи подключены к блоку кода операций, а другой вход формирователя сигнала записи — к

10 преобразователю - многоразрядного кода в сигнал записи.

Кроме того, матричный накопитель может быть выполнен на магнитно-диодных элементах.

6В = D»,.

U где Ь — изменение индукции сердечника;

Ц вЂ” напряжение, приложенное к обмотке записи;

W — число витков обмотки записи;

S — площадь поперечного сечения сердечника;

Ь г — время воздействия напряжения U на обмотку записи W.

Таким образом, двоичному коду «00» соответствует ht = О, коду «01» — Ь «01»; коду «10» — Ь «10», а коду «11» — Ьт«11».

Считывание информации производится также импульсом напряжения, длительность

30 которого больше, чем время перемагничивания сердечника из состояния + В (код

«11») в исходное — В» (код «00»). Тогда подача строб-импульсов в момент формирования выходного сигнала и их пересчет определяет двоичный код, хранящийся в сердеч ни ке.

При хранении на сердечнике двоичного кода достаточно выходной сигнал стробировать тремя импульсами, тогда считанному коду «01» соответствует один, коду «IO»â€” два, коду «11» —,три строб-ймпульса. Прь подаче строб-импульсов на двоичный счет чик происходит преобразование десятичного числа импульсов в двоичный код.

Соотношение (1), связывающее параметры элемента 2 с напряжением и временем, 4> определяет принципиальную возможность хранения больше двух бит информации на одном сердечнике.

МОЗУ работает в режиме считывания информации и режиме ее записи.

В режиме считывания информации в блок 4 коммутации .адресных цепей и блок 5 кода операций подается код адреса и код считывания, в результате чего замыкается цепь 19 выбранного числа и на формирователь 10 сигнала считывания подается команда. Блок 3 местного управления определяет начало и конец считывания числа.

Например, в накопителе I хранятся 16разрядные числа (для хранения каждого

25

На фиг. 1 изображена принципиальная схема МОЗУ; на фиг. 2 — петля гистерезиса магнитного сердечника; на фиг. 3 — циклограмма, поясняющая процесс считывания инфррмации в МОЗУ.

Магнитное оперативное запоминающее устройство содержит матричный накопитель I, выполненный на магнитно-диодных элементах 2, блок 3 местного управления, подключенный к блоку 4 коммутации адресных цепей накопителя, блоку 5 кода операций, преобразователю 6 многоразрядного кода в сигнал записи, счетчику 7 разрядов и преобразователю 8 выходного сигнала в многоразрядный код, к которому подключена выходная обмотка накопителя 1.

Блок 5 кода операций подключен к формирователю сигналов записи 9 и считывания !О, которые соединены с соответствующими коммутаторами разрядных цепей записи !1 и считывания 12 и счетчиком 7 разрядов. Коммутаторы 11 и 12 соединены с накопителем 1, а формирователь 9 сигна лов записи подключен к преобразователю 6

-многоразрядного кода в сигнал записи.

Магнитно-диодные элементы 2 накопителя 1 соединены по матричной схеме и состоят из магнитного сердечника 13 с обмотками записи 14, считывания 15 и выходной 16. Обмотки записи l4 и считывания 15 через диоды 17 и 18 соединены с координатными шинами выборки элемента: адресной 9 и разрядными шинами записи 26 и считывания 21. Координатные шины выборки элемента подключены к соответствующим коммутаторам: 4, 11 и !2. Выходные обмотки 16 элементов 2 соединены последовательно и подключены к преобразователю 8 выходного сигнала в многоразрядный код, состоящий из усилителя 22 .и генератора 23 строб-импульсов, соединенных со счетчиком 24 строб-импульсов.

Преобразователь 6 многоразрядного кода в сигнал записи состоит из регистра 25 числа, разрядность которого соответствует максимальной величине формируемого сигнала записи, соединенного с дешифрато4 ром 26, подключенным к формирователю 9

\ сигнала записи.

МОЗУ работает следующим образом.

Предположим, что в каждом элементе 2 может храниться до двух бит информации, т. е. магнитный сердечник 13 может находиться в четырех состояниях намагниченности (фиг. 2): Bg — при хранении кода «00»;

ЬВ > — при хранении кода «Ol»; ЬВф — . при хранении кода «10» и,ЮВАО (+Вв) при хранении кода «11». Запись информации, т. е. перемагничивание сердечника в то или иное состояние в зависимости от кода, производится импульсом напряжения, длительность которого определяется записываемым двоичным кодом в соответствии с известным соотношением из них нужно 8 сердечников). Тогда процесс считыва ния 16-разрядного числа сводится к последовательному перемагничиванию каждого сердечника. Коммутатор 12 разрядной цепи считывания последовательно замыкает шины 21 считывания каждого сердечника, При каждом замыкании шины 21 считывания формирователь 10 сигнала считывания генерирует импульс напряжения считывания, который прикладывается к обмотке 15 считывания, в результате чего на выходной обмотке 16 наводится ЭДС, которая усиливается усилителем 22 преобразователя 8 выходного сигнала в многоразрядный код и подается на счетчик 24. Одновременно с этим генератор 23 строб-импульсов генерирует три строб-импульса, и в зависимости от длительности выходного сигнала, с накопителя 1 на счетчик 24 проходит

О, l, 2 или 3 импульса, которые образуют выходной двухразрядный код «00», «01», «10» или «11». Процесс повторяется при опросе каждого сердечника, при этом счетчик 7 разрядов фиксирует количество фор: мируемых сигналов считывания, и после восьмого сигнала блок 3 местного управления прекращает процесс считывания числа.

В режиме записи 16-разрядное число последовательно парами разрядов подается в двухразрядный регистр 25 преобразователя 6 многоразрядного кода в сигнал записи, в результате чего формирователь 9 сигнала записи формирует напряжение считывания, длительность которого зависит от кода пары разрядов. Коммутатор I! последовательно замыкает шины записи 20 каждого сердечника. Число формируемых сигналов записи также фиксируется счетчиком 7 разрядов, и после восьмого сигнала процесс записи прекращается. При каждом замыкании ши-ны 20 записи формирователь 9 сигнала записи вырабатывает импульс напряжения, длительность которого определяется двоичным кодом каждой пары разрядов 16-разрядного числа. Импульс напряжения записи прикладывается к обмотке 14 записи, в результате чего сердечник 13 перемагничивается в одно из четырех возможных состояний (фиг. 2).

84!039

Таким образом, повышение плотности записи информации в МОЗУ обеспечивается тем, что каждый сердечник используется для хранения двух и более бит информации, а режим его перемагничивания по частным циклам определяется источником напряжения.

Формула изобретения щ I. Магнитное оперативное запоминающее устройство, содержащее матричный накопитель, формирователи сигналов записи и считывания, блок местного управления, подключенный к блоку коммутации адресных цепей накопителя и блоку кода операций, отличающееся тем, что, с целью. повышения плотности записи информации, оно содержит подключенные к блоку местного управления преобразователь многоразрядного кода в сигнал записи, преобразователь выходного о сигнала в многоразрядный код и счетчик разрядов, а также коммутаторы разрядных цепей записи и считывания, выходная обмот-. ка матричного накопителя подключена к преобразователю выходного сигнала в многоразрядный код, а разрядные цепи записи

25 и считывания — к коммутаторам разрядных цепей записи и считывания, которые соединены с выходами соответствующих формирователей сигналов записи и считывания и счетчиком разрядов, причем вход формирователя сигнала считывания и один из входов формирователя сигнала записи подключены к блоку кода операций, а другой вход формирователя сигнала записи — к преобразователю многоразрядного кода в сигнал записи.

as 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что матричный накопитель выполнен на магнитно-диодных элементах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Китович В. В. Магнитные и магнитно4о оптические оперативные запоминающие устройства. М., «Энергия», 1975, с. 44.

2. Балашов Е. П. и др. Запоминающие устройства повышенной надежности. Л., «Энергия», 1978, с. !94 (прототип).

841039

/Ри2. 2 Е Счет. 10"

"11"

/уиа5

Составитель Ю. Розенталь

Редактор Г. Кацалап Техред А. Бойкас . Корректор Н. Стец.

Заказ 4778/79 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзо4ретеин1 и от крытнй

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, . ул. Проектнаи. 4