Накопитель для запоминающего устройства Советский патент 1985 года по МПК G11C11/14 

1 Изобретение относится к области вьмислительной техники и может быть использовано при построении устройс хранения информации на цилиндрическ магнитных доменах (11МД) . Целью изобретения является расши рение функциональных возможностей накопителя путем выполнения арифметических операций. На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устроййтва. Накопитель для запоминающего уст ройства содержит слой магнитоодноосного материала 1 с ЦМЛ 2, на поверхности которого расположены регистры 3 хранения, соединенные чере первые основные переключатели 4 ввода-вывода ЦНЦ с регистром 5 связи которьй взаимосвязан с генератором ЦМД, основным аннигилятором 7 ЦМД и основным репликатором 8 Щ1Д, а также через переключатель 9 каналов продвижения 1Ц с элементом 10 считывания 11Щ, основные динамические ловушки 11 ТЩЦ соединенные через вторые основные переключатели 12 ввода-вывода ЦМД с регистром 5 связи, основной элемент И-ЗАПРЕТ 13, входы которого соединены с выходами основного репликатора 8 ЦЩ, а выходы с регистром 5 связи, первую 14 и вторую 15 динамические ловушки 11МД, соединенные посредство переключателей 16 и 17 ввода-вывода ЩЩ соответственно с входом элемент И-ЗАПРЕТ 13 с регистром 5 связи, пе вую 18, вторую 19 и третью 20 допол нительные динамические ловушки 11МД, дополнительный репликатор 21 ЦМЛ, дополнительньй элемент И-ЗАПРЕТ 22, первый 23, второй 24 и третий 25 дополнительные переключатели вводавывода 11МД, дополнительный аннигилятор 26 ГИД и дополнительный канал 27 продвижения ДНТ. Обозначены такж первый 28, второй29 и третий 30 выходы дополнительного элемента И-ЗАПРЕТ, позициями 31-54 - занимаемые ЦМД позиции во время их продви женил вдоль отдельных элементов схемы. Предлагаемый накопитель для запо минающего устройства работает следу ющим образом. При записи управляющие сигналы в виде импульсов тока поступают на выводы генератора 6 ЩЦ в соответствии 7 с значением разрядов записываемого слова данных. Слово данных вводится в регистр связи в виде последовательности ЦМД, которая, продвигаясь по регистру связи, поступает в позицию 31 первых основных переключателей ввода-вьгоода ЦМД. В этот момент в токопроводящую шину основных переключателей 4 ввода-вывода ЦМД подается импульс тока положительной полярности (ток в шине направлен снизу вверх) и производится ввод слова в регистры хранения 3. При считывании информации слово данных, продвигаясь по регистрам 3 хранения, достигает позиции 32 шервых основных переключателей 4 (ввода-вывода ЦМД и переводится импульсом тока отрицательной полярности, подаваемым в токопроводящую шину основных переключателей вводавывода ЦМД из регистров хранения в регистр связи. Последовательность считываемых ЦМ,Д, поступая разряд за разрядом на переключатель 9 каналов продвижения ЦМД выводится далее к элементу 10 считывания. Разряды счиг тываемого слова а и одноименные разряды слова дубля a, снимаемые с выходов основного репликатора 8 ЦМ,Ц, поступают на входы основного элемента И-ЗАПРЕТ 13 неодновременно, что исключает их взаимодействие в позициях 33 и 34 основного элемента И-ЗАПРЕТ 13. Таким образом, результирующая последовательность, поступающая в регистр 5 связи из основного элемента И-ЗАПРЕТ, имеет вид: «,а;...а,0,..., , где п - разрядность слова данных. Разряды одного из слов данных, например а, посредством переключателя 9 каналов продвижения выводятся к элементу 10 считывания при подаче импульса тока в токопроводящую шину переключателя 9 каналов продвижения ЦМД, а разряды второго слова, например а выводятся в регистр 5 связи, по которому поступают в позиции 31 первых-основных переключателей 4 ввода-вывода ЦМД, откуда при подаче импульса тока положительной полярности в токопроводящую шину основных переключателей ввода-вывода ЦМД вводятся в соответствующие регистры хранения. При выполнении операций правого и левого сдвигов считываемое слово выводится из регистров 3 хранения. в регистр 5 связи и поступает в позиции 35 (не показаны) одноименны вторых основных переключателей 12 ввода-вывода ЦОД, откуда при подаче импульса тока положительной полярно сти в токопроводящую шину основных переключателей ввода-вывода 1ЩД переводится в основные динамические ловушки ЦМ,Ц. Через число тактов, однозначно определенное разрядность и видом (правый или левый) сдвига, слово данных выводится из основных динамических ловушек 11 ИЩ в регистр 5 -связи при подаче импульса отрицательной полярности в токопроводящую шину основных переключателей ввода-вывода НМЛ и, продвигаясь по регистру связи, поступает к основному аннигилятору 7 ЦМЛ, импульсами тока в котором уничтржаются все разряды слова дубля а и разряда слова-оригинала c вьш1едшие за пределы разрядной сетки (при нециклическом сдвиге). , При дальнейшем движении по регистру связи осуществляется необходимый сдвиг слова данных и занесение соответствующих разрядов из регистр связи в регистр хранения. Для выполнения логических операций Запрет по А и Коньюнкция над операндами, находящимися в регистрах 3 хранения, необходимо при поступлении операнда А в позиции 32 первый основных переключателей 4 ввода-вьгеода ЦМД осуществить его вывод из регистров 3 хранения в регистр 5 связи путем подачи импуль са тока отрицательной полярности в токопроводящую шину основных пере ключателей ввода-вывода 11МД, выполнить сдвиг IWI-последовательности слова А до позиции 35,(не показана) одноименных вторых основных переключателей 12 ввода-вьюода ЦМД и подачей импульса тока положительной полярности в токопроводящую шину основных переключателей ввода-вывод ШЩ занести в соответствующие основ ные динамические ловушки 11 ЦМД. При поступлении разрядов второго операнда В в позиции 32 первых осно ных переключателей 4 ввода-вывода 1Щ в токопроводящую шину основных пере ключателей ввода-вывода ЦВД подаетс 174 импульс тока положительной полярн инициирующий вывод в регистр связ как разрядов слова В, так и разрЯ, слова А, находящихся в основных д мических ловушках 11 НМД- Далее, ходя через основной репликатор.8 ЦМД-последовательности операндов и В поступают на входы основного мента И-ЗАПРЕТ 13, прич.ем одноиме Ьц и Яц обоих слов с ные разряды Ьц и а хронно достигают позиции 33 и ЗД соответственно. После взаимодейст одноименных разрядов операндов в позициях 33 и 34 в соответствии с гикой работы элемента И-ЗАПРЕТ ре тирующая.последовательность ЦМД и|еет вид: .--ЧЛ . кЯк. Результаты логических операций могут быть либо вьшедены из накоп теля запоминающего устройства пос редством элемента считьгеания, либ| занесены в регистры 3 хранения. Для выполнения логических опер ций Сумма по модулю два и Запр по в над операндами, находящимис в регистрах 3 хранения, необходим вывести операнд А из позиции 32 первых основных переключателей 4 ввода-вывода 1ЩЦ в регистр 5 связ: путем подачи импульса тока отрица тельной полярности в токопроводящ шину основных переключателей ввод вывода ЦМ,Ц и после сдвига до позшШи 34 соответствующих вторых основны: переключателей 12 ввода-вьшода по; iчей импульса тока положительной ni ЛЯРНОСТИ в токопроводящую шину ОС1 ных переключателей ввода-вывода занести в основные динамические Л1 вушки 11 ЦМД. При поступлении в пс ции 32 первый основных переключать гей 4 ввода-вывода ЦЩ ра зрядов onepai (ов В в токопроводящую шину основных переключателей ввода-вывода ЩЦ пЛается импульс тока отрицательной пс 1ярности, инициирующий вьгеод в регис связи какслова В,таки словаА,нахо; щегося в основных динамических ловушка 11. Далее последовательностьразрядов о рандов Аи В,продвигаясьпо регистру вязи, через основнойрепликатор 8ЦМД п тупает на входы основного элемента И ЗАПРЕТ 13 в позиции 36 и 37 : «1 ь к,.-

-НАКОПИТЕЛЬ ДЛЯ ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА по авт.св. № 1049971, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей накопителя путем выполнения арифметических операций, он содержит три дополнительные динамические ловушки цилиндрических магнитных доменов, дополнительный репликатор цилиндрических магнитных доменов, дополнительный элемент И-ЗАПРЕТ, три дополнительных переключателя ввода-вывода цилиндрических магнитных доменов, дополнительный аннигилятор ципиндрических магнитных доменов и дополнительный канал продвижения цилиндрических магнитных доменов, причем вход и выходы дополнительного репликатора цилиндрических магнитных доменов соединены соответственно с одним из; выходов второго дополнительного переключателя ввода-вьшода и входами дополн тельного элемента И-ЗАПРЕТ, первый и второй выходы дополнительного эле мента И-ЗАПРЕТ взаимосвязаны с регистром связи, а третий выход - с входом дополнительного репликатора цилиндрических магнитных доменов через дополнительный канал прОдвиже ния цилиндрических магнитных домено который магнитосвязан с дополнитель i ным аннигилятором цилиндрических магнитных доменов и через первый л дополнительный переключатель вводавывода цилиндрических магнитных доменов - с первой дополнительной динамической ловушкой цилиндpичecк магнитных доменов, вторая и третья дополнительные динамические ловушк цилиндрических магнитных доменов магнитосвязаны через второй и TpeTJ 00 дополнительные переключатели вводаы вывода цилиндрических магнитных доменов соответственно с одним из выходов дополнительного репликатора цилиндрических магнитных доменов и регистром связи.

В момент поступления в позицию 36 первого переключателя 16 ввода-вывода НМД разряда ац слова-оригинала в токопроводяшую шину переключателей вводавывода IWl подается импульс тока положительной полярности, .инициирующий запись разряда а в первую динамическую ловупжу 14. Через восемь тактов (разряд Ь| слова-дубля операнда В находится в позиции 38 основного элемента И-ЗАПРЕТ 13, а разряд а словаоригинала операнда А - в позиции 39 первой динамической ловушки 14 токопроводящую шину переключателей ввода-вывода 11Щ подается импульс то4,,с.,

После поступления в регистр -5 связи необходимые результаты логических операций могут быть либо вьгоедены из накопителя для запоминающего устройства посредством элемента 10 считывания, либо занесены в регистр 3 хранения.

Для выполнения операции суммировния по модулю два в момент поступления разряда Ь,a в позицию 40 регистра 5 связи с внхода основного элемента И-ЗАПРЕТ 13 в токопроводящую шину переключателей ввода-вывода 1ДМД необходимо подать, импульс тока положительной полярности для занесения разряда во вторую динамическую ловупжу 15 ЦМ,Д. Через

,.,«кЧ

Необходимые результаты логичес ких операций могут быть либо вьгоедены из накопителя посредством элемента 10 считывания, либо занесены в регистры 3 хранения.

Для расширения функциональных возможностей путем выполнения арифметической операции полного суммирования в накопитель для запоминающе- , го устройства вводятся три дополнительные динамические ловушки 18, 19 .и 20 НМД, дополнительный репликатор 21 НМД, дополнительный элемент И-ЗАПРЕТ 22, три дополнительных пере ключателя 23, 24 и 25 ввода-вывода

...ь,,п,.,.

ка отрицательной полярности, инициирующий вывод разряда а к. на вход основного элемента Й-ЗАТРЕТ 13в позицию 36. Таким образом, через позиции 33 и 34 основного элемента И-ЗАПРЕТ13 продвигаются соответственно две, НМД-последовательности:

Ь.,о.,

- К.---

В результате взаимодействия одноименных разрядов операндов А и В словоригиналов и слов-дублей на выходе основного элемента И-ЗАПРЕТ 13 фор- . мируется ЦЩ-последовательность:

,fc,o( с, о(Ь .. .

четыре такта (разряд результирующей последовательности находится в позиции 41.регистра связи, а разряд Ьца в позиции 42 второй динамической ловушки НМД 15) в токопроводящую шину переключателей вводавывода 11МД подается импульс тока отрицательной полярности, инициирующий вывод содержимого вгорой динамической ловушки 15 ПЩ в регистр 5 связи.

Через 0,5 такта в позиции 40 регистра связи сформируется значение Ьц. Таким образом, с выходов

основного элемента И-ЗАПРЕТ 13 в регистр 5 связи поступает 1№-последовательность:

НМД, дополнительный аннигилятор 26 НМД и дополнительный канал 27 продвижения НМД.

Для реализации арифметической операции полного суммирования НМДпоследовательность, полученная при вьтолнении логической операции Сумма по модулю два, поступает на вход дополнительного репликатора 21 НМД. Одновременно на вход этого репликатора подается последовательность разрядов слова переносов, которая формируется в дополнительном канале 27 продвижения НМ;Т, что приводит к образо-. ванию НМД-последовательности вида:

«к.«к®Ьк1«к кразряды которой, проходя через дополнительньй репликатор 21 НМД, далее поступают на входь дополни K- K-I«к..,

ЬК.ГКИ-- К.К®Ч.

В момент поступления разряда П(. слова-оригийала в позицию 43 второ- . го дополнительного переключателя 24 ввода-вывода НМД в токопроводящую шину этого переключателя подается импульс тока положительной полярности, инициирующий запись разряда E, во вторую Дополнительную динамическую ловушку 19 Щ. Через восемь тактов (разряд а, (S Ь слова дубля находится в позиции 44 дополнительного элемента И-ЗАПРЕТ 22,

Ч---«К«к® к,«кЬкП., ... ,

--Ь,П., 0(,0 ®Ь,... .

В результате взаимодействия разрядовта И-ЗАПРЕТ 22 формируется соответ

слова-оригинала и слова-дубля наственно три 1 №-последовательно(|

выходах 28-30 дополнительного элемен-30 ти:

.-Ь,,«,, П ... ,

кЧ«7® кПк.1--«к1 1() В позицию 48 регистра связи со И-ЗАПРЕТ 22 поступает ЦМД-последо второго и третьего выходов элемента тельность:

---Ч---°к.,о(Ь,,.,о(,П.(),... .1

Для выполнения операции полного сз ммирования разряд Ь из позиции 48 регистра 5 связи последовательно зано-; сится в третью дополнительную дина- 45 мическую ловушку 20 ЦМД путем подачи в токопроводящую шину третьего дополнительного переключателя 25 : ввода-вьгоода ЦМД импульса тока положительной полярности. Через каждые че- 50 тыре такта (разряд П.,. (а ®bi,) )

Л , - f

результирующей последовательности

----Ч к«к Ь,,с(Ъ,,а,Ь, П.а,С,..; .

Формирование разрядов слова перенбса П, осуществляется следзтощим образом.

тельного элемента И-ЗАПРЕТ 22, сдвинутые один относительно друго следующим образом:

а разряд слова-оригинала - в позЛии 45 второй дополнительной динамичеЩкой ловушки ЦМ,Ц 19) в токопроводящую шину второго дополнительного пере ключателя 24 ввода-вывода 1(Щ пo ется импульс тока отрицательной лярностиу инициирующий вьшод разрМда П.; на вход дополнительного элеминТа ИГ-ЗАПРЕТ 22. Таким образом, че1ез позиции 46 и 47 дополнительного эШемента И-ЗАПРЕТ 22 продвигаются соГ ветственно двеЦОД-послёдовательноШги:

находится в позиции 49, а разряд

К ® (4 k-1 позиции 50 втор дополнительной ловушки 19 ЩЦ в тЛопроводящую шину третьего дополнитЖьного переключателя 25 ввода-вывода Щ подается имПульс тока отрицательно полярности, инициирующий вывод сор ржимого третьей дополнительной дина мической ловушки 20 в регистр 5 связи, в результате чего образуете ЦМД-последовательность:

В соответствии с логикой ра боты элемента И-ЗАПРЕТ в допол нительный канал 27 П1эодвижения

ЦИД с третьего выхода дополнительного элемента И-ЗАПРЕТ 22

, ()Пк.1П.,(о(ФЬ.... .

При поступлении разряда в позицию 51 в токопроводящую шину первого дополнительного переключателя 23 ввода-вывода ЦМД подается импульс тока положительной полярности, инициирующий ввод разряда а Ьц в первую дополнительную динамическую ловушку ПЩ 18. Через 0,5 такта (разряд (а. О Ьц)П .д рассматриваемой ЦМ,П последЬвательности находится в позиции 52, а разП -- П,Д«

.к

V (а ® Ъ)П..

Причем, Д

При поступлении разряда Пд. () в позицию 54 дополнительного аннигилятора 26 ЦМД подается импульс тока для уничтожения домена. В результате на вход дополпоступает ЦНД-последовательность ,вида:

ряд а. Ь - в позиции 53 первой дополнительной динамической ловушки

ЦМД 1 В) в токопроводящую шину первого дополнительного переключателя 23 ввода-вывода ЩП подается импульс тока отрицательной полярности, инициирующий вывод содержимого- первой

дополнительной динамической ловушки 18 ЦМЛ в позицию 51 дополнительного канала продвижения 1ЩД 27, где формируется 1 Д-последовательность:

кФЧ)--нительного репликатора ЦМД 21 из дополнительного канала продвижения 1Щ 27 поступает, ЦМД-последовательт ность:

...... Редактор Л. Зайцева

Заказ 6557/57

Тираж 583

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ГТГШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное Составитель С. Воротинцев Техред С.Мигунова Корректор М, Демчик