ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК G11C11/36 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к области запоминающих устройств.

Известны запоминающие устройства (ЗУ), выполненные в виде носледовательно соединенной цепи запоминающих эле.ментов, между которыми включены элементы задержки.

Предложенное устройство отличается от известных повышенным быстродействием.

Достигается это тем, что оно содержит туннельные диоды (ТД), подключенные с обоих концов к элементам задержки, а образованные диодами и элементами задержки цепи подключены к источнику смещения.

На фиг. 1 представлена схема одного разряда предложенного ЗУ; на фиг. 2 - графическая интерпретация работы ТД как запоминающего элемента ЗУ; на фиг. 3 - форма сигналов на входах усилителя считывания.

Па фиг. 1 изображен один разряд ЗУ на 16 чисел. Число 16 выбрано для упрощения объяснения работы и может быть любым. Для запоминания одного бита отводится один ТД 1-16. Имеются также 15 высокочастотных элементов задержки 17. В качестве элемента задержки можно использовать любое устройство, в частности, высокочастотную линию с распределенными параметрами: коаксиальный кабель, полосовая линия и т. п.

используются 15 одинаковых отрезков коаксиального кабеля, каждый из которых имеет задержку т. Все ТД и отрезки кабеля включены последовательно. Подобное соединение эквивалентно включению ТД в разрыв центральной жилы кабеля через шаг, равный задержке распространения сигнала т. Внешняя онлетка кабеля крайних отрезков соединена с корпусом (у ТД / и 5). В местах включения ТД виешняя онлетка кабеля не разрывается. Таким образо.м 15 отрезков кабеля, соединенных последовательно, образуют единую линию с неоднородностями в виде динамических сопротивлений ТД.

Источник постоянного тока 18 подключен к точке 19 упомянутой линии. Ток смещения /см этого источника вводит ТД в нормальный режим работы. Каждая из двух одинаковых формирующих схем 20 и 21 имеет два входа и

один и: 1пульсный выход 22.

При подаче сигнала на вход 23 схема формирует узкий выходной импульс одной поляр ности, например, положительной, а нри под че сигнала на вход 24 формируется отрнцтельный импульс. К формирующим схемам 2,.

и 21 предъявляется ряд требований, а именно;

а) возможность прохождения постоянного б)выходное сопротивление в сумме с выходным сопротивлением усилителя считывания должно равняться R в)длительность формируемого импульса /я не должна превышать 2т. Выход 22 формирующей схемы 21 присоединен через разделительный конденсатор 25 к точке /Я а выход 22 формирующей схемы 20 присоединен к точке 25 непосредственно. Усилитель считывания 27 имеет два входа 28 и 29 для считанного сигнала, вход 20 для стробирующего сигнала и выход 31. Выход 28 предназначен для сигналов положительной полярности и присоединен к точке 26, вход 29 предназначен для сигналов отрицательной полярности и присоединен к выходу 22 формирующей схемы 21. К формирующим схемам 20 и 21 входные импульсные сигналы подводятся по шинам 32-35. Шины 32 и 34 непосредственно соединены со входами 24 и 23 формирующей схемы 21, а шина 33 со входом 24 формирующей схемы 20. Шина 35 связана со входом 23 той же формирующей схемы через клапан 36, ко входу 37 которого она присоединена. По управляющему потенциальному входу 38 клапап управляется от триггера регистра числа. Выход 38 клапана соединен со входом 23 формирующей схемы 20. Шины 32-35 возбуждают все разряды ЗУ. Сигналы на эти щины подаются от преобразователя «код - интервал, схема которого молсет быть различной. Запоминающая линейка работает следующим образом. Как указано выше, все диоды получают смещение в прямом направлении от источника тока 18. На фиг. 2 характеристика ТД изображена кривой 40, а линия смещения - прямой 41. Так как источник 18 имеет очень большое сопротивление, линия смещения располагается почти горизонтально. Примем что точка 42 означает хранение «О, а точка 43 - хранение «1. Различные ТД могут хранить различную информацию (или «О, или «1), следовательно, в точке 19 суммарное напряжение будет колебаться в зависимости от записанной информации в разряде, так как в состоянии «1 на ТД будет повыщенное напряжение, а в состоянии «О - пониженное. Конденсатор 25 разделяет по постоянной составляющей точку 19 и формирующую схему 21. Допустим, что формирующая схема 21 выдает полол ительный импульс (или же формирующая .схема 20 - отрицательный). Очевидно, импульс формируется, если по щине 32 на вход 23 (или по щине 33 ,на вход 24) поступает запускающий сигнал. Узкий импульс с амплитудой УИМП от формирующей схемы 2/ движется по линейке, смещая поочередно каждый ТД на величину /„мп - - в направщий «1, переключиться не может. Для того, чтобы в линии не было большого затухания и искажения импульсов, нужно, чтобы выпо.тнялись условия R в в районе смещения, ограниченном токами / см ± 4мп , аибольшее значение /,,„„ будет на диффузионной ветви в районе точки /см - /имп- Выходные сопротивления формирующих схем 20 и 21 согласованы с линии, поэтому отраже ПИЙ импульсов нет. Обычно два импульса от схем 20 и 21 движутся навстречу друг другу и встречаются н одном из туннельных диодов. В зависимости от величины временного сдвига между импульсами схе.м 20 и 21 встреча их произойдет на различных ТД. Сдвиг между импульсами, возможный в процессе чтения и соответствующий определенному коду адреса, а также помер выбирае.мого в этом случае ТД приведены в таблице. Для одновременного совпадения импульсов чтения только на одном диоде необходимо выполнять условие /и 2т. Если этот ТД был в состоянии «1, он переключится, однако амплитуда импульсов генераторов V„,.,„ должна соответствовать и второму условию: 2 - - 2/и„п /см-Ли„. в момент переключения ТД его динамическое сопротивление резко возрастает, так как рабочая точка проходит область минимума с большим дин Вследствие внезапно возникщей неоднородности в линии часть импульса отражается с тем же знаком, а прошедшая часть складывается с отраженной частьк) встречного импульса, и поэтому еще более уменьшается. Таким образом, если выбранный ТД хранит «1, импульсы дойдут до противополол ных концов линии, а значит и до входов усилителя чтения с ослабленной амплитудой 44. Если же ТД был в состоянии «О, он не представляет препятствия для импульсов так же, как и все остальные ТД, возбуждаемые только одним им-пульсом одновременно. В этом случае на усилитель приходит импульс нормальной амплитуды 45. Таким образом усилитель срабатывает и дает импульс, если считывается «О. Если же считывается «1, то импульс на выходе усилителя отсутствует. Естественно, что импульс на выходе усилителя считывания может -быть только при совпадении сигнала от считывания «О и стробирующего сигнала на входе 30. Так как один импульс чтения на шине 32 или 33 появляется всегда без задержки относительно пускового импульса (задержки в формирующих каскадах не учитываем), стробирующий сигнал должен появиться после него через время 15 т. На второй задержаппый импульс усилитель уже не реагирует. Через некоторое время, необходимое для установления управляющих схем, начинается фаза записи. В этом случае импульсы приходят по шинам 34 и 35. Они имеют такой же временной сдвиг, как и при чтении. Если нужно восстановить считанную «1 (или записать), то клапап 36 открыт, если записывается клапан закрыт, и схема 20 не срабатывает. При записи схемы 20 и 21 формируют импульсы противоположной полярности, и ТД под их влиянием переключается из состояния низкого напряжения в состояние высокого напряжения. При этом необходимо, чтобы кмп . макс см ,-импДля преобразования кода адреса во временной интервал может быть использована любая известная схема. Предмет изобретения Запоминающее устройство, выполненное в виде последовательно соединенной цепи запоминающих элементов, между которыми включены элементы задержки, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, оно содержит туннельные диоды, подсоединенные с обоих концов элементов задержки, а указанная цепь подключена к источнику смещения.