Запоминающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G11C11/22 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при создании запоминающих устройств, сохраняющих информацию при отключении питания. Известно запоминающее устройство которое содержит двойные сегнетоэлектрические конденсаторы в качест запоминающих элементов, схемы считы вания-записи, схемы возбуждения адресов, главную схему возбуждениязаписи, разделительные, конденсаторы регистр сохранения считываемого чис ла и схему управления в виде двухтактного блокинг-генератора ГЛ Недостатками этого устройства яв ляются малое быстродействие в режим записи, малая надежность и помехозащищенность и большое количество питающих напряжений. Наиболее близким техническим решением к изобретению является запомин ющее устройство, содержащее сегнето электрические пьезотрансформаторы, входные электроды которых подключен к а«,не считывания, подсоединенной к выходу формирователя считывания, имеющего управляющий вход, выходные электроды - к разрядным шинам, одни концы которых подключены к соответст вующим входам усилителя считывания, а другие концы подключены через резисторы к выходам соответствующих первых формирователей записи 2 . Однако известному устройству присущи малое быстродействие в режиме записи, малая надежность и помехозащищенность и большое количество питающих напряжений. Малое быстродейст вие в режиме записи связано с тем, что запись информации производится после стирания. Так как стирание информации в сегнетоэлектрических пьезотрансформаторах происходит за время не меньшее, чем время записи, то весь цикл записи увеличивается в два раза. Кроме того, если устройство работает в условиях периодического отключения питания, наличие режима стирания увеличивает вероятность потери информации и уменьшает его надежность, В подобных устройствах для невыбранных адресов характер но то, что при записи информации к экранирующим и соответствующим входным электродам сегнетоэлектримеских пьезотрансформато.ров прикладывают частичные напряжения записи, которые 832 хотя недостаточны для полной переполяризации, являются напряжениями помехи и уменьшает надежность устройства в режиме считывания. Известное устройство запитывается несколькими питающими напряжениями. Цуль изобретения - увеличение быстродействия устройства в режиме записи, повышение его надежности, помехозащищенности и уменьшение количества питающих напряжений. Поставленная цель достигается тем, что в запоминающее устройство, содержащее сегнетоэлектрические пьезотрансформаторы, входные электроды которых подключены к выходу формирователя считывания, выходные электроды непосредственно подключены .ко входам соответствующих усилителей считывания и через элементы развязки к выходам соответствующих основных формирователей записи, введены элементы И-НЕ, дополнительные формирователи записи и элемент И, причем экранирующие электроды сегнетоэлектрических пьезотрансформаторов подключены к выходам соответствующих дополнительных формирователей записи, первыевходы которых и первые входы элементов И-НЕ объединены соответственно и являются числовыми входами устройства, выходы элементов И-НЕ подключены к первым входам соответствующих основных формирователей записи, а вторые входы элементов И-НЕ и первый вход элемента И объединены и являются адресным входом устройства, второй вход элемента И является управляющим входом устройства, а выход соединен со вторыми входами основных и дополнительных формирователей записи и входом формирователя считывания. На чертежеизобран ена структурная хема запоминающего устройства. Устройство содержит (широкополостые сегнетоэлектрические пьезотрасорматоры 1, имеющие экранирующие , входные 3 и выходные i, электроды, силители 5 считывания, элементы разяз и, выполненные в виде резисторов , формирователь 7 считывания, осовные 8 и дополнительные 9 формироатели записи, блоки 10 управления например, элементы И-НЕ) и элемент 11. Устройство имеет числовые 12, дресный 13 и управляющий Ш входы. Устройство работает следующим бразом.

Если на вход 13 поступает сигнал выборки адреса, код числа с числовых входов 12 записывается в сегнетоэлектрических пьезотрансформаторах 1 независимо от их состояния, т.е. запись происходит без предварительного стирания. Это достигают тем, что при записи к выходным электродам k и соответствующим экранирующим электродам 2 сегнетоэлектрических пьезотрансформаторов 1 прикладывают : потенциалы . которые для записи 1 имеют одну полярность, а для записи О - обратную, относительно соответствующих выходных электро-. дов k. Такой режим обеспечивают благодаря.тому, что формирователи 8 И 9 работают при записи по выбранному адресу в противофазе. Прямой код записываемого числа с числовых входов 12 поступает на входы формирователей 9 и одновременно на один из входов блоков 10, которые, когда на другие. их входы поступает сигнал выборки адреса, работают как инверторы. Таким образом, при записи по выбранному адресу на входы формирователей 8 поступает обратный код записываемого числа. Кроме того, сигнал выборки адреса со входа 13 поступает на вход элемента И 11. При отсутствии сигнала считывания на входе 1 + логическое состояние выходаэлемента И 11 не разрешает выработку импульса считывания с формирователя 7 и одновременно через входы формирователей 8 и 9 разрешает установление потенциалов низких или высоких) на выходах формирователей 8 и 9 в соответствии с обратным и прямым кодом записываемого числа.

.Потенциалы с выходов формирователе 8 через резисторы 6 подают на входные электроды 4, а потенциалы с выходов формирователей 9 прикладывают к соответствующим экранирующим электродам 2 сегнетопьезоэлектрических пьезотрансформаторов 1. Происходит запись информации по заданному адресу в соответствии с поступившим кодом числа. При считывании информации по выбранному адресу сигнал выборки . адреса, который поступает со входа 13 на вход элемента И 11, разрешает поступление сигнала считывания со входа. 1А на выход элемента И 11 и ка вход формирователя 7 считывания, которые вырабатывают импульс считывания И необходимой амппитуды и длительности, поступающий на входные электроды 3 сегнетоэлектрических пьезотрансформаторов 1. Одновременно сигнал считывания с выхода элемента И 11 поступает на входы формирователей 8 и 9 и подключает все их выходы к шине нулевого потенциала Г на чертеже не показаноV.

Таким образом.происходит считывани информации. Информационные сигналы с выходов сегнетоэлектрических пьезотрансформаторов 1 подают к соответствующим входам усилителей 5 считывания.. Амплитуду и длительность импульс считывания выбирают такой, что при считывании информация не разрушается.

I.

Если на вход 13 не поступает сигнала выборки адреса, код числа со входов 12 не записывается в пьезотрансформаторы 1. Это достигается тем, что к выходным электродам и соответствующим экранирующим электродам 2 сегнетоэлектриМеских пьезотрансформаторов 1 прикладывают одинаковые потенциалы, т.е. разница потенциалов между выходными электродами А и соответствующими экранирующими электродами 2, при невыбранном адресе, нулевая, и хранимая информация, не изменяется. Такой режим обеспечивают благодаря тому, что формирователи

8и соответствующие формирователей

9для выбранных адресов работают в фазе.

При отсутствии сигнала выбор-ки адреса на входе 13 блоки 10 работают как повторители, и на входы формирователей 8 поступает с числовых входо 12 прямой код записываемого числа, который одновременно поступает и на входы формирователей 9- Кроме того, при отсутствии сигнала выборки адрес логическое состояние выхода элемента И 11 такое, что оно разрешает через входы формирователей 8 и 9 установление потенциалов (низких и высоких) на выходах формирователей 8 и 9 в соответствии с прямым кодом числа на входах этих формирователей. Таким образом с выходов формировате 1ей 8 через резисторы 6 и с.вь1ходов формирователей 9 к соответствующим электродам k и 2 прикладывают одинаковые потенциалы. Информацию, хранимую в пьезотрансформаторах 1 для невыбранны адресов, не изменяют .

При считывании информации для невыбранных адресов отсутствие сигнала , выборки адреса на входе элемента И 11 не разрешает поступление сигнала считывания с входа 1 ч на выход элемента И 11, и считывание информации с невыбранных адресов не происходит.

Таким образом, устройство обеспечивает запись информации по выбранному адресу без предварительного стирания, что позволяет в два раза увеличить быстродействие устройства в режиме записи. Кроме того, если предложенное устройство работает как память различных регистрирующих устройств (например, для регистрации расхода электроэнергии и электронных счетчиках, работающих в условиях периодического отключения питания, уменьшается вероятность потери информации, так как отсутствует цикл стирания, а это приводит к увеличению

надежности не менее, чем в два раза. В предлагаемом устройстве особенностью невыбранных адресов является то, что к выходным и соответствующим экранирующим электродам пьезотрансформаторов прикладывают одинаковые потенциалы, т.е. разница потенциалов нулевая и частичная деполяризация соответствующих секций не имеет места, а это увеличивает помехозащищенность устройства, а также, надежность в режиме считывания. Кроме того, в таком устройстве используют одно питающее напряжение, которым

является напряжением записи , в -отличии от известных устройств, где используют как минимум два напряжения записи. Следует отметить, что режим неразрушающего считывания можно обеспечить при Изач сч При полностью отключенном питании устройство сохраняет информацию.

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее сегнетоэлектрические пьезотрансформаторы, входные электроды которых подключены к выходу формирователя считывания, выходные электроды соединены непосредственно со входами соответствующих усилителей считывания и через элементы развязки с выходами соответствующих основных формирователей записи, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, в него введены элементы И-НЕ, дополнительные формирователи записи и элемент И, причем экранирую- . щие электроды сегнетоэлектрических пьезотрансформаторов подключены к выходам соответствующих дополнитель,ных формирователей записи, первые входы которых и первые входы элементов И-НЕ объединены соответственно и являются числовыми входами устройства , выходы элементов И-НЕ подключены к первым входам соответствующих основных формирователей записи, а втоV) рые входы элементов И-НЕ и первый вход элемента И объединены и являются адресным входом устройства, второй вход элемента И является управляю-j-j щим входом устройства, а выход соединен со вторыми входами основных и дополнительных формирователей записи и входом формирователя считывания.