Многоуровневый накопитель для радиочастотного постоянного запоминающего устройства Советский патент 1990 года по МПК G11C17/00 G11C11/19 

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано для хранения констант, программ и микропрограмм в универсальных и специализированных машинах повышенного быстродействия.

Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия накопителя.

На фиг. 1 приведена схема конструкции многоуровневого накопителя для радиочастотного постоянного запоминающего устройства (ПЗУ); на фиг. 2-9 показаны слои накопителя: слой адресных шин и экрана А (фиг. 2), слои информационных шин (ИШ) числового блока и шифратора В и N (фиг. 3 и 9); слои резонансных отверстий связи С и М, (фиг. 4 и 8); слои полоско- вых линий и кольцевых делителей D и Е (фиг. 5 и 7); слой резонансной щели и экрана F (фиг. 6), слой экрана I - сплошная металлизация, слои В1-П располагаются под слоем А симметрично относительно этого слоя; на фиг. 10 - сечение Б-Б на фиг. 5.

Многоуровневый накопитель для радиочастотного ПЗУ содержит (фиг. 1) блок 1 деления сигналов опроса (БД), блок 2 разветвления сигналов опроса (БР), выполненный на слоях В, N, В1, N1 числовой блок (ЧБ) 3 и блок 4 шифраторов.

Накопитель выполнен в виде многослойной, многоуровневой (на фиг. 1 - четырехуровневой) конструкции. Первый уровень состоит из слоев N, М, Е, второй - из слоев D, С, В, третий - из слоев D1, С1, 31, четвертый - из слоев N1, М1,Е1.

Все слои накопителя разделены между собой СВЧ-диэлектриками 5. На фиг. 2-9 для простоты показаны только два адресных входа. Так как конструкция симметрична относительно слоя А, то описывается только верхняя часть конструкции.

Блок БД 1 деления сигналов опроса содержит симметричные папосковые линии (ПЛ) 6 в слое А (фиг. 2), являющиеся продолжением адресных входов, полуволноБые щелевые резонаторы

сд

00

ел

00 00

7в слое F (фиг. 6), передающие СВЧ-сигнал на горизонтальные полоско- вые линии (ПЛ) 6-1 и 6-2 адресных шин, находящиеся в слоях D и Е (фиг. 5 и 7).

БР 2 выполнен в слоях D и Е в виде системы кольцевых разветвителей 8, ПЛ 6-1 и 6-2 адресных щин, горизонтальных числовых ПЛ 9, согласованных полосковых нагрузок 10 (фиг. 5 и 7).

БД 1 и БР 2 соединены между собой с помощью полосковых линий, .расположенных в слоях D и Е (фиг. 5 и 7).

ЧБ 3 содержит горизонтальные числовые ПЛ 9 (фиг. 5 и 7), резонансные отверстия 11 связи (фиг. 4 и 8), вертикальные разрядные щелевые линии (ВЩЛ) 12 электромагнитных переходов, вертикальные числовые щелевые линии (ВЩЛ) 13, плавные щелевые переходы 14 (фиг. 3 и 9). ЧБ 3 и БР 2 функционально соединены между собой с помощью горизонтальных числовых ПЛ 9 (фиг. 5 и 7).

Блок 4 шифраторов выполнен в слоях

8(фиг. 3), N (фиг. 9) и содержит ВЩЛ 13, плавные щелевые переходы 15 (фиг. 3, 9). ВЩЛ 13 непосредственно или с помощью плавных переходов 15 соединены с ВЩЛ 16 информационных выходов ЧБ 3.

БД I предназначен для деления и передачи СВЧ-сигнала на разные уровни для параллельной выборки хранимой информации. БР 2 предназначен для деления СВЧ- сигнала в одной плоскости с помощью кольцевых разветвителей 8.

ЧБ 3 предназначен для хранения информации, представленной в данном случае в геометрических кодах. Блок шифраторов 4 предназначен для преобразования геометрических кодов в двоичные позиционные коды.

Электромагнитные переходы в ЧБ 3 выполнены одним из известных способов в виде системы разомкнутых на концах полос- ково-щелевых линий, перекрывающихся под прямым углом на расстоянии 1/4 от концов.

Связь полосковых линий в БД 1, находящихся в разных слоях, осуществляется через полуволновой щелевой резонатор 7, прорезанный в слое металлизации (слой F) за счет составляющих напряженности СВЧ магнитного поля, направленных вдоль щели. Разомкнутые четвертьволновые полосковые шлейфы (слои D и Е), которыми заканчиваются ПЛ 6 и короткозамкнутые четвертьволновые шлейфы на ЩЛ, образующие щелевой резонатор 7 связи, обеспечивают пучность этих состав 1ЯЮЩИХ в центре пересечения линий.

Накопитель работает следующим образом.

СВЧ-сигнал подается на ПЛ 6 адресного входа, далее с помощью полуволновых щелевых резонаторов 7, находящихся в слоях F и F1, делится и передается на горизонтальные ПЛ 6-1 и 6-2, находящиеся соответственно в слоях D и Е, с выходов которых подаются на входы кольцевых разветвителей 8 БР 2. БД 1 сигналов может быть выполнен в варианте деления на 2, 4, 8,

16. Необходимость в БР 2 возникает, когда используются многоразрядные числа. При числе уровней БД 4 и 8 количество дополнительных разветвлений сигнала в БР 2 в зависимости от разрядности хранимых чисел

задается в табл. 1 и 2 (в табл. 1 число уровней деления равно 4, в табл. 2-8).

Таблица 1

15

Разрядность чисел

Количество разветвлений

20

16 24 32 64

2 3

4

25

Таблица 2

Разрядность

чисел

Количество разветвлений

30

16 32 64 128

2

4

Каскадное соединение кольцевых разветвителей 8 обеспечивает требуемое количество разветвлений. С выходов кольцевых разветвителей 8 по горизонтальным числовым ПЛ 9 и далее с помощью электромагнитных переходов СВЧ-сигналы подаются на соответствующие вертикальные разрядные щелевые линии 12 ЧБ 3. Некоторые выходы кольцевых разветвителей 8, соответствующие коду 00, соединены с согласованными нагрузками 10. В местах записи геометрических кодов в металлизированных слоях М и С прорезаны полуволновые резонансные отверстия 11 связи.

Электромагнитный переход представляет собой обычный полосково-щелевой переход. Для обеспечения направленного в сторону блока шифраторов распространения СВЧ- сигналов в конструкцию были введены ВЩЛ электромагнитных переходов 12 (фиг. 3 и 9), которые с помощью плавных щелевых переходов 14 переходят на ВЩЛ 13. Блок 4

шифраторов каждой пары разрядов (фиг. 3 и 9) образован за счет плавного перехода 15 между ВЩЛ 13, соответствующих коду 11, и ВЩЛ 16 блока 4 шифраторов, соответствующих кодам 01 и 10. Если

СВ Ч-переход установлен на шине 01 илн 10, то СВЧ-сигнал появляется в левом нли правом информационном выходе 16 своей пары разрядов, а если электромагнитный переход установлен на шине 11, то согласно конструкции и принципу работы блока 4 шифраторов СВЧ-сигнал появляется на обеих выходах 01 и 10. На всех четырех уровнях сигналы считываются одновременно во всех парах разрядов с одновременным шифрованием, т. е. преобразованием геометрического кода в двоичный позиционный код, который снимается с ВЩЛ 16 блока шифраторов каждого уровня.

В предлагаемой конструкции накопителя в числовом блоке использована комбинация щелевых и полосковых линий, которая работоспособна на частотах до 30-60 ГГЦ (А,,5 см), что обеспечивает повышение его быстродействия в 3-6 раз по сравнению с известным устройством.

При рабочей частоте 30 ГГц в рассмотренном четырехуровневом накопителе на основе металлизированных поликоровых подложек (слоев) размером 90X48 мм можно разместить 16 32-разрядных слоев.

Формула изобретения

Многоуровневый накопитель для радиочастотного постоянного запоминающего уст0

5

0

5

ройства, содержащий на каждом уровне числовой блок с элементами связи между числовыми и разрядными линиями, блок разветвления сигналов опроса, выходы которого соединены с соответствующими числовыми линиями числового блока, и блок шифраторов, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыщения быстродействия рако- пителя, он содержит блок деления Сигналов опроса, выполненный на щелевых резонаторах, входы которого являются адресными входами накопителя, а выходы соединены полосковыми линиями с входами кольцевых разветвителей блока разветвления сигналов опроса соответствующего уровня, числовые линии числового блока выполнены в виде полосковых, а разрядные - в виде щелевых, элементы связи числового блока выполнены в виде отверстий связи, расположенных на пересечении полосковых числовых линий и ортогонально расположенных троек щелевых разрядных линий в местах записи групповых кодов 01, 11 или 10 соответственно, разрядные щелевые линии каждой тройки соединены с соответствующими щелевыми линиями блока шифраторов, причем щелевая линия, соответствующая коду 11, в каждой тройке соединена с щелевыми линиями, соответствующими кодам 01 и 10, которые являются информационными выходами.

Изобретение относится к вычислительной информационно-измерительной технике и может быть применено для хранения констант, программ и микропрограмм в универсальных и специализированных машинах повышенного быстродействия. Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия. Накопитель содержит числовой блок, блок разветвления сигналов опроса на кольцевых разветвителях, адресные шины, группы разрядных шин, элементы связи числовых и разрядных шин и блок шифраторов. Накопитель выполнен в виде многоуровневой интегральной схемы, в которую введен блок деления сигналов опроса на щелевых резонаторах. Числовые линии являются полосковыми, а разрядные - щелевыми, соединенными плавными переходами с информационными выходами. 10 ил., 2 табл.

12

12

(Риг.З

6-1 8

&

ФигМ

Фиг. 5

9иг.7

иг.8

О706/Л/

Фи.9

Фиг. 10