Элемент памяти Советский патент 1991 года по МПК G11C11/00 

Фиг.1

Ю

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, может быть использовано в устройствах памяти, к которым предьявляется требование сохранности информации при перерывах напряжения питания, и касается усовершенствования элемента памяти по авт. св. № 1474736.

Целью изобретения является повышение надежности элемента памяти.

На фиг. 1 представлена функциональная схема элемента памяти; на фиг. 2 - вре- менные диаграммы, поясняющие его работу.

Элемент памяти (фиг. 1) содержит компаратор 1, первый элемент ИЛИ 2, генератор 3 одиночных импульсов, выход которого подключен к вторым входам первого 4 и второго 5 элементов И, элемент 6 задержки, второй элемент ИЛИ 7. Элемент памяти содержит также третий элемент ИЛИ 8, триггер 9, трансформатор 10, выполненный на ферритовом сердечнике из материала с ППГ с обмотками записи и чтения первый 11 и второй 12 элементы И-НЕ, первый 13 и второй 14усилительныетранзиторы, первый 15 и второй 16 диоды, форсирующий конденсатор 17, конденсатор 18 поддержки, нагрузочный резистор 19, третий элемент И-НЕ 20.

Элемент памяти работает следующим образом.

Условимся:

1.Величина напряжения U0n выбирается немного меньше величины напряжения Еп

2.Сигнал в виде положительного перепада напряжения на выходе компаратора появляется при условии, что напряжение

(ип)питания + Un Uon,

когда после включения напряжение питания возрастет от 0 до + Еп.

3.Сигнал в виде положительного перепада напряжения на выходе компаратора появляется при условии, что напряжение (ип)питания + Un Uon, когда после отключения напряжение питания уменьшается от +ЕП до 0.

4.Сердечник трансформатора находится в состоянии -Вг перед первым включением элемента памяти в работу.

Элемент памяти работает в двух режимах: основном и вспомогательном.

В основном режиме (при нормальном напряжении питания) поступившая информация -хранится в триггере 9 и снимается для использования с выходов Вых. 1 или Вых. О элемента памяти. Смена информации в триггере 9 осуществляется по входам Зп 1 или Зп 0 элемента памяти.

Вспомогательный режим работы используется как при отключении (аварийном или плановом), так и при включении напряжения питания, При включении питания

происходит запись информации о состоянии триггера 9 (на момент отключения) в сердечник трансформатора 10, а при включении питания - восстановление информации в триггере 9, которая хранилась в нем в

0 момент отключения питания.

Когда происходит отключение сети, напряжение питания начинает уменьшаться от +Еп до 0. На выходе % компаратора 1 появляется положительный перепад напря5 жения (см. условие 3). Этим сигналом через элемент 2 запускается генератор 3 одиночных импульсов. Импульс с выхода генератора 3 поступает на вход элемента И 5, подготовленный к срабатыванию положи0 тельным перепадом напряжения с выхода компаратора. Импульс с выхода элемента И 5 поступает на входы элементов И-НЕ 11 и 12. Если триггер 9 в этот момент находится в состоянии 1, то уровень логиче5 ской 1 с прямого выхода триггера 9 поступает на другой вход элемента И-НЕ 11. В результате элемент И-НЕ 11 срабатывает и формирует отрицательный импульс, который поступает на базу транзистора 13,

0 открывая его. Через обмотку записи трансформатора 10, открытый транзистор 13 и резистор 19 протекает импульс тока, который перемагничивает сердечник трансформатора 10 из состояния -Вг в состояние +ВГ

5 (фиг. 2а). Конденсатор 18 поддерживает ток, протекающий по обмотке записи. После отключения питания сердечник сохраняет на-1 магниченность +Вг.

Если же в триггере 9 к мгменту отклю0 чения питания был записан логический О, то уровень 1 с инверсного выхода триггера

9поступает на второй вход элемента 12 И-НЕ (на первом входе импульс с выхода элемента 5 И). Элемент И-НЕ 12 срабатыва5 ет и формирует отрицательный импульс, который поступает на базу транзистора 14, открывая его. Через открытый транзистор 14 и обмотку считывания трансформатора

10течет импульс тока, который перемагни- 0 чивает сердечник в состояние -Вг (если сердечник находился в состоянии -Вг, то это состояние подтвердится).

После включения питания выполняется вспомогательный режим восстановления 5 информации в триггере 9, которая была записана в нем на момент отключения питания.

Как только величина напряжения питания достигнет требуемого уровня (см. условие 2)„ на выходе компаратора 1

установится положительный перепад напряжения, который, пройдя элемент 2, поступит на вход генератора 3 одиночных импульсов. Импульс с выхода генератора 3 поступает на вход элемента И 4, под отов- ленный к срабатыванию уровнем с компаратора 1. Импульс с выхода элемента 4:(а) пройдя элемент 7, сбросит триггер 9 в состояние 0(это необходимо потому, что при включении питания триггер может произ- вольно установиться в состояние 1); (б) пройдя элемент 6 задержки и развязывающий диод 16, поступит на вход обмотки считывания трансформатора 10.

При этом, если сердечник трансформа- тора был намагничен в состояние +ВГ, то под воздействием тока, протекающего по обмотке считывания (фиг. 2в), произойдет перемагничивание сердечника трансформатора 10 по полному циклу от+Вг до-Br и на обмотке записи изведется импульс ЭДС, который через конденсатор 17 прикладывается между базой и эмиттером транзистора 13, открывая его. Ток, протекающий через открытый транзистор 13, формирует на на- грузочном резисторе 19 положительный импульс, который через элемент ИЛИ 8 установит триггер 9 в состояние 1, тем самым восстанавливая информацию в триггере, которая хранилась в нем на момент отключения питания. Этот же импульс с нагрузочного резистора 19 поступает на вход элемента И-НЕ 20, который срабатывает (на другом входе 1 с инверсного выхода триггера 9). Сигнал с выхода элемента И-НЕ 20 поступает на базу транзистора 13, открывая его. Через обмотку записи трансформатора 10, открывшийся транзистор 13 потечет импульс тока, который перемагнитит сердечник от -Вг до +ВГ. Таким образом информация в сердечнике будет регенерирована.

Если же сердечник трансформатора 10 находится в состоянии -Вг(был записан логический О с выхода триггера 9 при отключении питания), то при протекании тока по обмотке считывания (фиг. 2г) перемагничивание сердечника по полному циклу не происходит, импульс ЭДС, наводимый в обмотке записи, будет недостаточным для открывания транзистора 13 и, следовательно, триггер 9 останется в нулевом состоянии.

Таким образом, в данном элементе памяти возможно проводить восстановление информации в триггере 9 неоднократно, если по каким-либо причинам это не удалось сделать с первого раза.

Кроме того, информацию, регенерированную в сердечнике трансформатора, можно использовать в качестве контрольной точки вычислительного процесса. Так, например, в случае какого-либо сбоя можно организовать повторное считывание этой информации и с этой точки повторить вычислительный процесс.

Ф-о рмула изобретения Элемент памяти по авт.св. № 1474736, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в элемент памяти введены второй диод, второй усилительный транзистор, второй и третий элементы И-НЕ, первые входы которых подключены к инверсному выходу триггера, анод второго диода подключен к выходу элемента задержки, а катод соединен с входом обмотки считывания и с коллектором второго усилительного транзистора, база которого подключена к выходу второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход третьего элемента И-НЕ соединен с коллектором первого транзистора, с первым выводом нагрузочного резистора и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с базой первого транзистора, вторым выводом форсирующего конденсатора и с выходом первого элемента И-НЕ, эмиттер второго усилительного транзистора соединен с катодом первого диода, первым входом форсирующего конденсатора, с вторым выводом обмотки записи и вторым выводом конденсатора поддержки.

а

Зл. О

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано в устройствах памяти, к которым предъявляется требование сохранности информации при перерывах напряжения литания. Целью изобретения является повышение надежности элемейта памяти. Поставленная цель достигается за счет введения второго диода 16, второго усилительного транзистора 14, второго 12 и третьего 20 элементов И-НЕ. В данном элементе возможно производить восстановление информации в триггере 9 неоднократно, если по каким-либо причинам это не удалось сделать с первого раза. 2 ил.