ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1972 года по МПК G11C11/34 

HsiBecTHO зал оминающее устройство, содержащее Я1чей;ки, 1вы полненные .на нолу1нро1водНИ1СОВЫХ 1приборах с S-oi6pa3iHoft вольт-амперной характеристикой, раюположенные в виде матрицы на пластвне нолунроеодипика, шийьг по1Стоя,Н|НО:го напряжения, нризнака, адреса, циф.ры, считывания цифры и считьиБа/ння адip€;ca.

Предложенное устройство отличается от .известеното тем, что Б 1нем каЖдая ячейка за1ном,и1наю.щего устройства содержит восемь име,Ю|Щнх о.бщую базу и Общий электрод нулесото потенциала 1Пол:у1нрО|ВОД НИ1К01ВЫх приборов, два из которых соедвнепы через конденсатор и подключ ены через первые резисторы к шине постоянного напряжения, два присоедипеНы через вторые .резисторы к штк ,нризпака, два через третьи резисторы связаны с шипой адреса и шипой цифры :Соответст1веН|НО и два нодключены к шине считывания цифры и к шипе считывания адреса соответственно.

Это позволяет расширить лотичсокие .возМОЖ1НОСТИ запоминающего устройства, упрог ст.ить (коятструкдию, 0|беспечить микроминиатюризацию и увеличить его емкость.

На фиг. 1 1ноказ1а1на матрица запоминающего устроЙ1Ства; на фиг. 2 - ячейка заиоминающ-егО устройства; на фиг. 3 - вольт-ампе(рная характеристика нолупроводиикового прибора в зависимости от тока в соседнем

нюлупроводниковом приборе; на фиг. 4, а-о - эпюры .напряжений .в за.номн1наюн1,ем устройстве при вьинолнении различ1ных операций.

Предло.женное запоминающее устройство липейнО|Го Tima .содержит ячейки /, раонол/оженные в виде матрицы oia пластине полупроводника с примесогыми )ров1нямн. Каждая ячейка матрицы хранит один бнт

Н1нформа1Ц.ни. Строка .матрицы из п пчеек составляет слово, 1количество строк в матрнце рав1НО. т.

Ячейки / каждой стр01к.и присоединены к двум горизонтальным шина.м. Одна из ннх -

шина 2 адреса. При ;воа|бужде1нии на псе нодается из адре.сного дешифратора импульс напряжения Ь,- (ом. фиг. 4,6). На шине 3 считыва.ния а.треса при ассоциативно1М понске образуется силнал /j о совпадении зад.ан.ного нризнака с признаком, содержащимся .в запоМ:И|На.ющем устройстве, где i - номер строки матр.ИЦы. Этот сигна.л в.озникает -на резисторе 4 каждой стр01ки при подаче импульса на.нряже1ния Ua. Всего в запо.мииающем устройстве 2т .гориз.онтальпых .шин. пы - признака 6 и цифры 7 - служат для подачи СООтветствеННО имшульсов AJ и flj наипряжвиия /-Х разрядов признака и слова, где / - номер столбца м атрицы. Шипы 8 считывания цифры предназиамбны для считывания /-1го разряда Слова. Считываемый сигнал /J о содержимом у-го разряда слова возникает на резисто-ре 9 каждого столбца нр.и тодаче импульса напряжения Ui и поступает на шину 10. Ячейка запоминающего устройства (фиг. 2) состоит из BOiCbM-H полуировюдниковых ПрибоPOIB 11-18, например диодов с Общей базой, шести |рези-сторО1В 19-24 и одного «ондансатора 25. Приборы 11 и 12 -соединены между собой Конденсатором 25 ,и через резисторы 20 и 21-с шиной 5 ПОСТОЯНН01Г01 напряжения, приборы ilS и 14 присоединены через .резисторы 19 и 2,2 к шине 6 нризнака, приборы 15 и 16 через резисто|ры 23 и 24-К шине 2 адреса и к шине 7 цифры, а нриборы 17 } 18 нодключены 1К шине 8 считывания цифры и к шине 3 считывания адреса. Расстояния между полу1пр01водни1ковыми приб0|рам.и 15 я 16, 14 и 15, 12 ,и 14, 11 и 13, 11 и 17, 11 и 18 выбраны рав(ными четырем-восьми диф|ф уз ионным длинам для вьюбранной пластины лолунроаодника, расстояния между лриборами 15 и 17, 11 и 15, 11 я 16, 16 к 18 - шести-двенадцати диффузионным длинам, расстояния между ориборами 13 и 17, 13 и 18, 14 а 17 составляют «е менее четырех диффузионных длин, а между остал ыньши - больше восьми диффузионных длин. Лолупроводниковые 1при1боры имеют 5-Oi6разную вольт-ам1перную ха,рактеристику. Эта характсристика меняется (см. фиг. 3) при протекании тока 1ь в другом, С1ВЯ1заш-юм с ним по базе, HpHi6oipe. Кривые линии 26, 27 и 28 соответствуют токам , it,, 1ь,1б, где ib - ток включенного прибора, io -ток утечки закрытого- прибора, in-Н0|миналы ый ток включенного црИ|б|ора. Волнистыми линиями- на фиг. 2 отмечена связь между прИ1бора,ми по базе (двумя волнистыми линиями, показана такал связь между соседними приборами, которая обеспечивает включение прибора при. протекании ноМ1инального тока ч,ерез вт10р|ОЙ прибор, а одной линией - овязь, при которой прибор включается при протекании номинальных токов одНОвреманно в двух или более соседних пр.иборах). Отсутствие волнистой линии между прИбора-мй указывает на отсутсТ1вие связи между ними.. Допустима, но не отмечена на фиг. 2, авязь между приборами 13 и 17, 14 и 17 и 13 и 18, так как оиа не влияет на работу ячейки заноминаюш,вГ|0 устро.Й1Ства. Неабхадимая степень связ.и между приборами обе1апеЧ|Ивается соответствуюшими расстоячиямн между ними. тает в бистабильном режиме (нагрузочиая прямая 29 на фиг. 3) и служит для хранения состояния триггера, прибор 12 - в моностабилъном режиме (натрузочная пря-мая 30 на фиг. 3) и при в;клк чении устаназлввает прибор 11 В состояаше «О (непроводящее положение), а прибор 13 ЕЛИ нри одновременном включении приборы 15, 16 - в состояние «Ь (|ПрО|В|Одяшее положение). При одновреманно-м включении приборов 12 и 13 иши 12, 15 и 16 они воздействуют на прибор // как счетный вход, т. е. переводят его в состояние «1, если он находился в состоянии «О, и наоборот. Лри.бор 14 служит для установки првбора 11ъ положеоше «О путем В1ключ&н.ия прибора 12при совпадении сигналов bi и Л/. Приборы 15н 16 предусмотрены для устан0|вки прибора 11 в состояние «1 при совпадении си.гналон Ь, и uj, для включения прибора 14 нри совнадении сигиалов ft, и Лу , для включения нрибора 17 при совпадении сигналов Ь, и Uj и состоянии «1 прибора 11, для включения прибора 18 при совпадении сигналов aj и La в состоянии «1 прибора //. Вьпбор соотношения сопротивлений резистора 20 и прибора // обеонечивает биста.бильпый режиим .при м.инималыном токе, рез.истора 21 и прибора 12 - моностабильный режим, резисторов 19, 22, 2-3 и 24 и приборов 13- 16- поминальные токи под действием сигналов а/, bi, Aj, амплитуды которых превосходят норог включени-я нр.ибор01В. Выбо.р соотнощения сопротивлений р езисторов 4 и 9 и приборо.в 18 и 17 обеспечивает бистабильный режим этпх .в и тогки, во включенном состоянии превосходящие соответственно тдки утечки через /г « m з.акрытых приборов, т. е. токи помехи в цепях считыва|ния. При работе запоминаюш,его устройства могут выполняться следуюш,ие опера.ции (энюры сигналов, обеспечивающих эти операции, показаны па фиг. 4, где f/cp - есть напряжение срыва приборов). Очистка ЗУ - установка всех триггеров в состоянии «О путем прерывания питания Е (фиг. 4,а). Очистка 3 а д .а н е ы х р а з р я д о. в /-гослова (фиг. , в). Донороговый импульс напряжения А/ поступает на прибор 14; импульс Aj выбирается достаточно широким, чтобы зарядить паразитный конденсатор нрибора. Затем подается узкий сверхпороговый импульс bi на прибор 15. Ток этого нри|бора включает 14, ток разряда паразитного .конденсатора прнбо.ра 14-прибор 12, который переводит прибор // в состояние «О. Если импульс А/ отсутствует, то установ ки пр,И|бора 11 в соото-я.ние «О не .произойдет, так как связи между прИбора.ми 15 и 12 практически не существует. Таким образом, код слова А определяет

Подается ,и иа. прибор 13, оч в это.м случае не включается, даже если лрИбор 11 включеи. Это CBHSiaiHO с тем, что .номинальный ток три6,oipa 11 в несколько раз меньше Н01м,инал1ынога т.Ока прибора , поэто-му тюлико inpHi6op 13 Люжет |ВКЛ1Ючить 1при|бор 11, но не иаоборот.

Запись слова (фиг. 4 г, д). Сверяпороговый им1нульс bi при Наличии Д01пор1агов(01го имтульса aj включает приборы 15 и 16, которые своими токами .переводят предварительно ,нный нрибор 11 в С01стоя1ние пр.и отсутствия имоульса а, прибо1р .не переходит -в ДОСТОИН и е «1, так как одного тока нрибюра 15 недостаточно, чтобы включить прибор 11.

Oine рация «ИЛИ (фит. 4 г, д). В г-е СЛО1ВО ЗУ без лредварителыной очистки записывается иовое .слово.

Считывание слова без разрушения информации (фиг. 4,6,ж). Овермпороговый .Н.уцпулъс bi включает лрибор 15. Сумм-а токов (включеиного прибора )/ и. прибора 15 включает нрибор /7, На который одновременно с импульсом bi подается импульс Uj. В отдельпостн тока прибор|а 11 или прибора 15 недостаточ.но, чтобы включить прибор 17; большой ток прибора 17 не нарушает состояния прибора 11, так как воздействует на него как установка «. Ток при.бора 17 создает на резисторе 9 напряжение считываемого силпала, .величиной в нескол.ько :вольт.

Операция «И прн считывании нго сдова, результат есть конъюнкция слова, U № содержимого г-го слова.

О т ы .с к а н .и е адреса слова по признаку (фиг. 4,3-л). Сверхпороговый импульс Aj включает .приборы ,13 и- 14. В результате Я1чейки /-по столбца ЗУ, соде.рж.ИМое которых совпадает с AJ, перехо.дят в состОЯНие «О. Далее iB ЗУ поступают дОПор0ПО.В1ЫЙ импульс Ua и ев ерхп о роговые импульсы а/ , которые подаются на разряды признака. В результате действия им1пульоо|в ау и Ua прнбор 18 включается, есл.и 1ггрибор 11 находится в состоян.и,и «I. Таким образом, потенци.ал // будет высоким только в TOiM случае, ковда все приборы 18 признака не включены, т. е. когда все разряды .признака А совпадают с разрядаМ|И признака, хранимого в слове Операция заканчнвается во:астано.влбнием содержимого ЗУ путем вторичной подачн сверхпороговых импульсов Aj признака, орИ этО|М oia прибор 11 переДается возбуждение по СЧет1 о:му вход.у, в результате чего он переходит в исход,ное состояние.

Операция «НЕ ш заданных разрядах j-ro слова (Sjaj+Sjuj) bj (фиг. 4 м, н, о).

Осу щест1вл.яется операция «.очистка заданных разрядов i-.ro слова и однавреМенно с им.пульсом bi на заданные разряды подаются допорогов.ые импулысы Oj, в результате чего через прибор.ы 12, 15, 16 возбуждаются счетпые входы выбранных npiH6oipOB // I-iro слова, что приводит к инверсии этих разрядов.

Обладая логически полным набором операций, предла1гаем|ое ЗУ мож.ет выполнять по только функции приема, хранения и выдачи

и.нф,ормаП)ии, асс.оциати1вного поиска информации ;по призиао у, но и Bice логические п .ф.метичес кие ОПерации над сло1ва.ми. Дл;Я увели1чения объема ЗУ целесообраз1НО за.менпть резистор 9 на обычный полупрОводникоВЫЙ диод.

Предмет и з о б р е т е Н и я

Запоминающее устройство, содернс;ащее ячейки, выполненные на .цолупр.о.вОДниковых .приборах с 5-обра.зНО.й вольт-а.мперной характеристикой, размешенные в виде матрицы на пластиие полупр.оводника, шины постоянного

паПряжения, шины признака, шины адреса, Ш1ИНЫ цифры, шины Считывания цифры и ш.ины счнты.вания адреса, отличающ ееся тем, что, с целью расширения логических возможностей и уирошсНня устройства, каЖДая ячейка

запоминающего устройства содержит восемь .имеющих общую базу и общий электрОд нулевого потенциала полупр01во.дниковых приборов, два из которых соединены через конденсатор и подключбны через первые резисторы

к шине постоянного нанряжения, два присоединены через вторые резИСтОры к шине признака, два через третьи резисторы связаны с шпной адреса и ш.ин0|й цифры сООТветственно и два .подкл.Ючены к ши.не считывания цифры

и к шине считывания адреса соответственно. J -Q- Я -Qса чов Ъ ь55П55( r- - a -o- -T ta r i a -

PS

--I

.

03 4

.

-Гт

i G

r CS.

сь t) ts

IN rnCVj|

CSl I «-

Y-AJ

CO 4i

IN 5;

l-bb

-

v -.

чэ

& Qi

1,1

Ч,

к.

n

;

J fi