Магнитное оперативное запоминающее устройство Советский патент 1975 года по МПК G11C11/06 

(54) МАГНИТНОЕ ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Известно магнитное оперативное запоминающее устройство (МОЗУ) с двумя сердечниками для запоминания одной двоичной единицы информации, содержащее запоминающие элементы, прошитые парами проводов считывания, подключенными к дифференциальным усилителям считывания, и парами числовых проводов с цепочками встречно включенных диодов,резисторы, подключенные к парам проводов считывания, проводящую плату, подключенную к шине опорного потенциала.

Однако такое устройство недостаточно быстродейственно.

Описываемое устройство отличается от известного тем, что между общими концами каждой пары проводов считывания и шиной опорного потенциала включен резистор с сопротивлением, равным половине волнового сопротивления одного провода считывания. Между раздельными концами каждой, пары проводов считывания включен резистор со средним отводом, сопротивление которого равно удвоенной величине волнового сопротивления одного провода считывания. Средние отводы резисторов двух соседних пар проводов Считывания подключены соответственно к

двум входам соответствующего дифференциального усилителя считывания.

Это позволяет повысить быстродействие устройства.

Кроме того, описываемое устройство отличается от известного тем, что проводящая плата выполнена из двух параллельных плат, из которых каждая связана с соответствующими парами проводов считывания.

Это позволяет повысить надежность устройства.

На фиг. 1 дана основная схема, содержащая пару проводов для считывания, а также устройства для возбуждения и считывания для применения в магнитном запоминающем устройстве с произвольной выборкой; на фиг. 2 - схема одноразрядного узла ЗУ с прямой выборкой (узел содержит две основные схемы, представленные на фиг. 1); на фиг. 3-- схема одноразрядного узла двухпроводного ЗУ с размерностью , содержащего две основных цифровых схемы, показанные на фиг. 1; на фиг. 4-схема одноразрядного трехмерного (ЗД) трехпроводного ЗУ, содержащего две основные схемы, показанные на фиг. I; на фиг. 5 - схема двухразрядного узла ЗУ с двумя сердечниками на двоичную единицу и с прямой выборкой, содержащая

четыре схемы, показанные на фиг. 1, числовые линии, а также средства возбуждения считывания и записи; на фиг. 6 - вариант схемы числовой линии устройства, показанного на фиг. 5.

Пара проводов 1, 2 для считывания связывает множество элементов памяти или магнитных сердечников 3. Оба провода пары расположены в непосредственной близости от проводящей платы 4, соединенной с шиной 5 опорного потенциала, например с землей. Провода могут быть расположены по обе стороны платы 4 (см. фиг. 2) или находиться на одной стороне. Сердечники 3 связаны числовыми проводами (на фиг. 1 не показаны). Оба провода 1, 2 соединены между собой на одном конце в точке 6, которая через резистор 7 связана с шиной 5 опорного потенциала, например землей. Сопротивление нагрузочного резистора 7 равно Zo/2, где ZQ - волновое сопротивление отдельно взятого провода 1 или 2 относительно заземленной платы 4 или относительно заземления системы, если плата 4 отсутствует. Провода 1, 2 имеют раздельные концы 8 и 9, для возбуждения считывания, которые соединены один с другим через последовательно соединенные резисторы 10 и 11, имеюш,ие средний отвод 12. Сопротивление каждого резистора 10 и И равно ZQ.

Каждый конец возбуждения и считывания 8, 9 проводов 1, 2 соединен через соответствующие диодные звенья 13 и 14 с концами вторичной обмотки 15 трансформатора 16. Диодное звено 13, 14 состоит из двух соединенных параллельно и встречно диодов. Диодные звенья позволяют току проходить В любом направлении между вторичной обмоткой трансформатора 15 и парой проводов 1, 2. Диодные звенья 13, 14 включены с целью восстановления постоянного тока в трансформаторе 16.

Трансформатор 16 содержит первичную обмотку 17, соединенную с возбудителем 18. Трансформатор 16 и возбудитель 18 конструктивно выполнены и смонтированы обычным способом и подают симметричные двухтактные импульсы тока на концы 8, 9 проводов 1, 2.

Поскольку вторичная обмотка 15 и провода 1, 2 соединены с землей только через резистор 7, то по обоим проводам 1, 2 проходят в противоположных направлениях токи одинаковой величины.

Пусть во время записи двоичной единицы информации «1 ток в верхнем проводе 1 проходит слева направо, а в нижнем проводе 2 :акой же ток - справа налево. Запись двоичной единицы информации «О может быть произведена при отсутствии импульсов, подаваемых возбудителем 18, или путем подачи двухтактных импульсов с полярностью, ПрОТИВОположной той полярности, которая обеспечивала запись «1. По всей длине проводов 1, 2 напряжения равны, противоположны и симметричны относительно заземляемой платы 4. В результате равные и противоположные токи

возбуждения в двух проводах 1, 2 не вызывают появления напряжения на общем концевом зажиме 6 и поэтому через нагрузочный резистор 7 ток не проходит.

Когда равные и противоположные импульсы тока возбуждения подаются на зажимы 8 и 9, одна половина тока проходит по проводам 1, 2, а другая - через резисторы 19 и 11. Поскольку равные и противоположные токи проходят через одинаковые резисторы 10 и 11, то средний отвод 12 остается под нулевым потенциалом.

Провода 1, 2, на которые подаются импульсы возбудителя 18 при записи информации в сердечник, используются также, когда информация считывается с сердечника для подачи сигнала считывания на усилитель считывания

19,вход -которого проводом 20 соединен со средним отводом 12 резисторов 10 и И. Другой вход 21 дифференциального усилителя считывания 19 соединен с шиной 5 опорного потенциала. Поэтому усилитель считывания 19 реагирует на сигналы, поданные на вход

20,которые отличаются по напряжению от опорного потенциала, или земли. Поскольку средняя точка 12, с которой соединен вход усилителя считывания 19, является точкой, остающейся под нулевым потенциалом во время подачи цифрового импульса с возбудителя 18, то на усилитель считывания почти не влияют большие импульсы напряжения, поступающие на провода 1, 2 во время записи информации. Такая схема позволяет сильно сократить время, необходимое для восстановления усилителя считывания после записи информации. Это позволяет сократить в ЗУ продолжительность рабочего цикла «чтение-- запись.

Чтение информации проводится путем опознавания наличия или отсутствия сигнала считывания на одном из проводов 1, 2, когда импульс чтения подан по числовому проводу (на чертежах не показан), связывающему, по крайней мере, один из сердечников 3. Если импульс чтения вызовет перемагничивание сердечника 3 вдоль провода 1, то генерируется сигнал считывания 2и в выбранном сердечнике, вследствие чего появляются сигналы -)-и и -V, распространяющиеся в противоположных направлениях вдоль провода 1. Если выбраны полярности произвольно, то положительная часть сигнала считывания распространяется влево вдоль провода 1, а отрицательная часть -и--вправо.

Часть сигнала сч-итывания, распространяющаяся вправо, встречает неоднородность в точке 6 из-за наличия резистора 7 с -сопротивлением 2о/2. Эта неоднородность вызывает проявление сигнала 4-У/2, отраженного обратно вдоль провода 1, и сигнала -у/2, передаваемого вдоль провода 2. Когда эти два ра-Бных и противоположных сигнала достигают соответственно точек 8 и 9, они взаимно уничтожаются на резисторах 10 и 11 и напряжение на среднем отводе 12 не появляется,

5 Часть сигнала считывания +о, распространяющаяся влево, встречает неодноподность в виде оезистопа в точке 8, поскольку там имеются два пезистооа 10 и II, соединенные послеповательно. Эта неодноподность вызывает появление сигнала 4-О/2, отражаюшегося обратно вдоль пповода 1, и сигнала +и/2, распространяющегося вправо от точки 9 вдоль провода 2. Когда эти два сигнала -i-v/2 совггадающей полярности достигнут резистора 7, они полностью поглощаются. Вернемся теперь к моменту, когда распространяющаяся часть сигнала считывания достигает точки 8. Часть +v находится в точке 8 в тот же момент, когда сигнал отражается обратно вдоль провода 1. Поэтому мгновенная величина напряжения в точке 8 равна +l,5t). В то же время, поскольку отсутствует задержка распространения в резисторах 10 и 11, на среднем отводе 12 появляется напряжение 4-и, а напряжение 1появляется на зажиме 9, с которого оно распространяется вдоль провода 2. Сигнал считывания +и, имеющийся в данный момент на среднем отводе 12, представляет напряжение относительно земли, которое с помощью провода 20 подается на один вход усилителя считывания 19. Усилитель считывания стробируется и работает обычным способом. Таким образом, усилитель считывания не реагирует на возможные щумовые нарущения, возникающие в другие моменты времени. На фиг. 2 показана одноразрядная часть числового или двухмерного С2Д) ЗУ, содержашего две -пары проводов 1 и 2 считывания, показанных на фиг. 1. Одна пара этих т поводов состоит из ПРОВОДОВ 1 и 2, а другая - из проводов 1 и 2. Ряд запоминающих элементов или магнитных сердечников 3, связанных inpoводями считывания, также связан соответстр.уюитими числовыми линиями 22. Средний отвод 12 пары ПРОВОДОВ 1, 2. служяших для считывания пи(Ьр. присоединен к ofTTTOMy входу дифгЬепентта.дьного усилителя считывания 19. я спедний отвод 12 папы ПРОВОДОВ Т и 2 - к другому входу этого усилителя. При работе ЗУ с ПРЯМОЙ выборкой, одноразрядная часть Которого показана на Лиг. 2, в каждый момент времени возбуждается лишь одна из линий слов 22, причем сначала для считывания и затем для записи. Если выбрана линия слов 22. то через нее посылается ИМПУЛЬС считывания одной полярности. ПРОИСХОДИТ считывание инЛормапии, хранимой в .1ЯТ-НИТНОМ сердечнике 3. Чсли необходимо произвести запись в магяитно сердечнике 3 (фиг. 2), то на линию слов 22 подаются ИМПУЛЬСЫ записи противоположнпй 1поляг)ности. Одновременно с этим двухтактный сигнал ний рового возбуждения подается с ВТОРИЧНОЙ обмотки 15 в пару ПРОВОДОВ I и 2 для записи «1. Совпадающие импульсы записи и цифо вызывают перемагничивание сердечника 3. Запись «О произво6дится путем опускания двухтактного сигнала возбуждения. На фиг. 3 изображена схема одноразрядного узла устройства размепности 2.5Д, которая аналогична схеме, показанной Лиг. 2, за исключением того, что провода колонок 23. 24 25 и 26, связывают все магнитные сердечники 3 В соответствующих колонках. Пои работе ЗУ 2,5Д (Фиг. 3) чтение инЛормапии, хранящейся в магнитном сердечнике 3, производится путем подачи двухтактных имттульсов в направлении, обозначенном буквой R со вторичной обмотки 15 по паре проводов 1 и 2. После небольшой задержки, которая может быть весьма кратковременной, в направлении R по вертикальному проводу 23 подается импульс считывания, котопый вызывает перемагничивание сердечник 3, если в нем хранилась «I. При этом наводится сигнал считывания на проводе 1, распространяющийся к среднему отводу 12 и от него на вход усилителя считывания 19. Чтобы записать «1 в сердечнике 3 (фиг. 3) на пару проводов 1 и 2 подаются двухтактные сигналы записи в направлении, обозначенном буквой W. Для записи «О двухтактное возбуждение снимается. На фиг. 4 изображен одноразрядный узел трехмерного (ЗД) ЗУ или ЗУ с сов падающими токами трехттроводного типа, в котором один комплект проводов используется как для запрещения, так и для считывания. Схема на фиг. 4 отличается от схемы на фиг. 3 тем, что она содержит дополнительный комплект проводов 27-30, расположенных параллельно проводам пар 1,2, Г и 2. Доступ к отдельному сердечнику 3 для чтения обеспечивается путем Подачи импульса в направлении R по вертикальному проводу 23 одновременно с -подачей импульса по горизонтальному проводу 27 в направлении R. Доступ к сердечнику 3 может быть обеспечен для считывания путем возбуждения Проводов 23 и 2В в направлениях R. Ппи записи «1 в сердечнике 3 ИМПУЛЬС подается чепез вертикальный ПРОВОД 23 в наппявлении V. а также подается импульс чепез горизонтальный ПРОВОД 27 в этом направлении W. При записи «О двухтактные запрещающие импульсы подаются в направлении / со ВТОРИЧНОЙ обмотки 15 через пару проводов 1. 2 для запрещения перемагничивания сердечника 3. В любом случае сердечник 3 не испытывает никаких воздействий, так как ПРОколятие через него ИМПУЛЬСЫ в проводах 23 и 9 ппптивоположны и взаимно уничтожаются. На гЬнг. 5 показан двухразрядный узе.п ЗУ г ппямпй выборкой к двумя сердечниками на ДВОИЧНУЮ единипу, содержащего устройства для считывания в соответствии с Лиг. I. Пара проводов 1. 2 для считывания пифр связывает сердечники 3, васположенные выще и ниже Проводящей заземленной платы 4. Пара Проводов 1 и 2 аналогично смонтирована и рас пложена относительно магнитных сердечниКОВ, помещенных выше и ниже заземленной платы 4. Дифференциальный усилитель считывания 19 соединен с двумя парами проводов считывания так же, как в устройстве на фиг. 2. Добавочная пара проводов для считывания цифр 31, 32 аналогично расположена относительно проводящей заземленной платы 4, а добавочная пара проводов для считывания цифр 31, 32 аналогично расположена относительно проводящей заземленной платы 4. Эти добавочные пары проводов связаны со вторым дифференциальным усилителем считывания 19 аналогично.

На фиг. 5 каждая линия слов 22 состоит из пары проводов, соединенных между собой па одном конце 33 и имеющих отдельные возбуждаемые противоположные концы 34 и 35. Возбуждаемые концы 34 и 35 соединены между собой через два включенных последовательно резистора 36 и 37, величина сопротивления каждого из которых равна волновому сопротивлению ZQ относительно земли каждого отдельного провода пары, и имеющих средний отвод 38, связанный с шиной опорного ттотёнпиала, например землей.

На Фиг. б показан вариант отдельной линии слов 22, у КОТОРОЙ средний отвод 38 не соединен с землей, но общий конец 33 числовых проводов соединен с землей через резистор 39, сопротивление которого равно половине волнового сопротивления отдельного провода пары .

Каждая пара числовых проводов возбуждается по двухтактной схеме вторичной обмоткой 40 трансформатора 41. Последовательно с вторичной обмоткой 40 включена пара диодов 42 для восстановления постоянного тока трансформатора.

Первичная обмотка 43 трансформатора 41 со средним выводом соединена обычным способом с селектором слов и возбудителем. Последний содержит возбудитель считывания 44, пепеключатели 45 и возбудитель записи 46.

Все остальные линии слов на фиг. 5 смонтированы аналогично (соединения с некотопыми линиями слов на схеме не показаны). Линии слов 22 смонтированы таким образом, что возбуждаемые концы расположены попеременно на одной и другой стороне заземленной платы 4, как показано на схеме, в целях облегчения проблем пространственного размещения и монтажа.

На фиг. 5 показаны 16 линий слов 22, вдоль каждой из которых хранятся две двоичных единицы информации. В каждый момент имеется доступ только к одной линии слов для чтения и записи.

Работа двухмерного запоминающего устройства, изображенного на фиг. 5 аналогична работе известного двухмерного запоминающего устройства с двумя сердечниками на разряд.

Предмет изобретения

содержащее запоминающие элементы, прощитые парами проводов считывания, подключенными к дифференциальным усилителям считывания, и парами числовых проводов с цепочками встречно включенных диодов, резисторы, подключенные к парам проводов считывания, проводящую плату, подключенную к шине опорного потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, между общими концами каждой

пары проводов считывания и шиной опорного потенциала включен резистор с сопротивлением, равным половине волнового сопротивления одного провода считывания; между раздельными концами каждой пары проводов

считывания включен резистор со средним отводом, сопротивление которого равно удвоенной величине волнового сопротивления одного провода считывания; средние отводы резисторов двух соседних пар проводов считывания

подключены соответственно к ДВУМ входам соответствующего дифференциального усилителя считывания.

4t5 Ч-5W

TJ2f/r

/f/.

ic i

Фиг.З,

.

35

. .б

o-wW 0-ЛЛЛ о-ЛЛЛ у

3V