ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1968 года по МПК G11C15/00 

Известны запоминающие устройства (ЗУ), содержащие регистр опроса, связанный с шинами ассоциативного» опроса всех числовых линеек,, выполненных на основе пленочных магниторезистивных элементов и соединенных с усилителями-детекторами.

Предложенное устройство отличается тем, что, с целью увеличения объема хранимой информации без увеличения электронного оборудования, введен дополнительный регистр опроса и дешифратор, а числовые линейки выполнены по схеме моста, одна диагональ которого подключена к соответствующему, выходу дешифратора, а вторая - к дифференциальному входу усилителя-детектора, при этом дешифратор подключен к дополнительному регистру опроса.

На фиг. 1 изображена общая схема организации устройства; на фиг. 2 - схема расположения координатных шин.

Устройство содержит запоминающую матрицу 1, усилители-детекторы 2, дешифратор 3, код А, заданный на входе устройства, А_у - часть кода А, заданная на входе матрицы, А_х - часть кода А, заданная на входе дешифратора, выходы x₁, х₂, х₃, … х_к дешифратора, шины y₁, …, y_s ассоциативного опроса и входы z₁, z₂, … z_n усилителей-детекторов.

Все ячейки (числовые линейки) матрицы 1 разбиваются на n одинаковых групп, а выходы ячеек одной и той же группы объединяются на входе соответствующего усилителя-детектора 2 совпадений.

Обращение к запоминающей матрице устройства осуществляется по двум координатам: адресной х и ассоциативной у. Заданный на входе код А делится, соответственно на части А_х и А_у.

Код А_х поступает на вход дешифратора. 3, благодаря чему возбуждается несколько числовых линеек, соединенных с одним из выходов дешифратора (на фиг. 1 возбужденные ячейки заштрихованы). Код А_у используется для одновременного ассоциативного опроса; всех K·n ячеек матрицы.

Таким образом, в предлагаемом устройстве одновременно опрашиваются по обеим координатам n ячеек матрицы, расположенные в. разных группах, вследствие чего достаточно использовать лишь n выходных усилителей.

При записи некоторого кода А в запоминающую матрицу заносится только его ассоциативная часть А_у, причем запись осуществляется в ячейку, определяемую путем дешифрации адресной части А_х.

Для технической реализации матрицы необходимы запоминающие элементы, обеспечивающие неразрушающее считывание информации при подаче возбуждающих сигналов по двум независимым координатам. С этой целью можно использовать магниторезистивные элементы (МРЭ). В этом случае числовая линейка строится на основе магнитопленочных полосок. Через полоску, ось которой, совпадает с осью магнитной анизотропии, пропускается постоянный электрический ток. При опросе изменяется угол между намагниченностью опрашиваемого участка и направлением электрического тока, что приводит к изменению сопротивления пленки и падению напряжения на полоске (последнее улавливается выходным усилителем).

Таким образом, в МРЭ заложена принципиальная возможность управления по двум координатам, а именно: в избранные пленочные полоски можно подать в момент опроса импульс тока с одного из выходов дешифратора и одновременно опросить по шинам y₁, …, y_s. При этом сигнал возникает на выходе только тех ячеек, которые возбуждаются по обеим координатам (в случае отсутствия тока через пленку или отсутствия поля опроса на выходе сигнала нет).

Наиболее приемлемой является мостовая схема числовой линейки, при которой четыре идентичные пленочные полоски образуют мост. Направления намагниченностей участков рабочих полосок в двух противоположных плечах моста определяются хранимыми значениями соответствующих разрядов (0 или 1), а компенсирующие полоски в двух других плечах намагничены всегда одинаково. Подключение источника напряжения к одной диагонали моста вызывает протекание электрического тока через полоски. При одинаковых свойствах всех четырех полосок сопротивления их равны, мост сбалансирован, и разность потенциалов на входах дифференциального усилителя равна 0.

При подаче импульса тока в шину y_i, возникающее поле опроса поворачивает намагниченность соответствующего участка каждой полоски, вследствие чего изменяются их сопротивления. При несовпадении разрядов хранимого и заданного на входе кодов сопротивления плеч моста изменяются таким образом, что разность потенциалов на входах дифференциального усилителя достигает максимального значения. Совпадение кодов по всем разрядам вызывает одинаковое изменение сопротивлений всех плеч моста и не дает выходного сигнала. Тем самым реализуется логическая операция по выявлению совпадений и несовпадений хранимых кодов с заданным.

Шины х (см. фиг. 2) обеспечивают подачу импульсов тока от дешифратора в избранные числовые линейки, при этом возможны различные варианты подключения мостовых ячеек к выходам дешифратора (парафазное или однофазное питание, общее или раздельное для отдельных плеч моста и т.п.). Шины у охватывают пленочные полоски всех ячеек матрицы и служат для подачи импульсов опроса. Шины z подключают числовые линейки к дифференциальным усилителям-детекторам 2 совпадений.

Предлагаемое устройство может быть с успехом использовано в цифровых вычислительных машинах, имеющих многоуровневую систему памяти, при этом оно может служить для хранения адресов чисел, переносимых из ЗУ низкого уровня (с большим временем обращения),в более быстродействующее ЗУ высшего уровня. Техническая реализация устройства достаточно большого объема (до 1024 ячеек) возможна на основе использования пленочных магниторезистивных элементов. Предлагаемое устройство дает возможность увеличить объем устройства при незначительном увеличении количества оборудования за счет наращивания числа ячеек, входящих в одну группу и подключенных к одному и тому же выходному усилителю; увеличивает разрядность хранимых кодов за счет того, что части А_х этих кодов не требуется записывать в ячейки матрицы. Устройство экономично по оборудованию за счет использования двухкоординатной схемы управления и экономично по потребляемой мощности за счет импульсного питания мостовых ячеек, выполненных на магниторезистивных элементах.

Запоминающее устройство, содержащее регистр опроса, связанный с шинами ассоциативного опроса всех числовых линеек, выполненных на основе пленочных магниторезистивных элементов и соединенных с усилителями-детекторами, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема хранимой информации без увеличения электронного оборудования, введен дополнительный регистр опроса и дешифратор, а числовые линейки выполнены по схеме моста, одна диагональ которого подключена к соответствующему выходу дешифратора, а вторая - к дифференциальному входу усилителя-детектора, при этом дешифратор подключен к дополнительному регистру опроса.