Динамическое запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C21/00 

Изобретение относится к имаупьсной техгшке и может быть использовано в блока : памяти аналоговых сигналов информационно-гамеритель ных систем и вычислительных устройствах, Известно динамическое запомкнаюи ее устройство, используемое для запомикаш1я временных интервалов и содержащее накопитель, блок записи, генератор сигналов и блок считьшания i Основным недостатком известного устрожтв является невысокая точность запоминания временных интервалов. Наиболее близки.i по техйической сзшдности к данному является ш на-мическое -запомишюще устройсшо, используемое для запоминания стохастических временных последовательностей и содержащее синхронизирующий СВЧ-генератор, замкнутый контур запаздывания, в который последовательно записывается ряд значений аналоговых сигдалов 2-. Однако точность запоминания стохастического потока временных итервалов низка и принципиально ограничена неопределенностью записи кахсдого импульса на входе устройства, которая равна периоду сигнала СВЧ синхронизации. Это связано с тем, что каждый п-ый импульс стохастического потока, злгаюываемый в устройство, поступает ш вход в случайной (в пределах, периода) точке синхронизирующего СВЧ сигнала и из-за наличия жесткой синхронизации привязывается с некоторым неуправляемым сдвигом к фиксированной точке СВЧ периода, являющейся фазой синхронизации (устойчивой фазой стащюйарного режима синхронизации) и при этом информация о точке фазирования в пределах периода СВЧ сигнала теряется и не может быть восстановлена. Увеличение точности запоминания и хражния информации в указанном устройстве может быть достигнуто лишь увеличением частоты СВЧ сигнала, что имеет принципиальные огран1 чения, во-первых, из-за трудHocTTi создания высокостабильного сверхвысокочастотного сигнала достаточной мощности, во-вторых, из-за Нарушений условий синхрони3ausiH при больших кратностях синхронизации (сужение полосы синхронизации). Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства. 3 Это достигается тем, что в дкнамт1ческое запоминающее устройство, содержащее пакогп-гтель, одни из входов которого подключены к выходу СВЧ-генератора, выходы накопителя соединены со входами блока сштьшания, блок записи, вход которого соединен со входом устройства, в него введены преобразователь аналог-код, деишфратор и преобразователь кодов, выход которого соединен с выходом устройства, а вход - с выходом дешифратора, вхо дешифратора подключен к выходу блока считы вания, выход блока записи соединен со входом преобразователя аналог-код, выходы которого соединены с другими входами накопителя. На фиг. 1 представлена функционапьная схе ма устройства; на фиг. 2 - временная диаграм ма. Динамическое запоминающее устройство содержит блок 1 записи, преобразователь 2 аналог-код, вьшолненный на секционированной линии задержки, СВЧ-генератор 3, блок 4 считьтания, дешифратор 5, преобразователь б кодов, накопитель 7, выпол шнный на (N+1) многоустоймвых злеметггах памяти 8, 9, 10.., (N+8). Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии многоустойчивые элементы памяти 8, 9, 10 ..., (N+8) находятся в ждущем режиме и на их вхо,ды в фазе подается сигнал СВЧ-генератора. Цикл записи потока сигналов в запоминающее устройство начинается в МО ментпоступления входного во:здействия, в результате чего в блоке 1 записи зырабатывается последовательность стандартных импульсов 1, 2, ..., п временные интервалы между KOTOpbiivffl равны Tj (,2,..., (n-i)j, С выхода блока 1 записи последовательность импульсов 1,2,...п подается на вход преобразователя 2 аналог-код, например, на вход N сек ционированной линии задер;«ки. Время задержки импульса при прохождеьши одной секции N секционной линии задержгси 2 выбирается paBiibiM (Н|),(1) где TC - период СВЧ-сигнала, N - число секп.и пинии задержки 2. В результате прохождения первого импульса через Ы секционную линию задержки 2 на входе многоустойчиного элемен та памяти с номером q (, 9, 10,... (M+8)j появляется импутшс al) (фш-.2), причем кмПУЛЬС 8 совпадает с первым импульсом, а временный интервал между импу-льсами ьа входах соседних многоустойчивых элементов памяти равен Д. Рассмотрим взаимное расположение последо вательности импульсов 8 , ,..., (N+8) , зашкьшаемых в соответствующие MHoroycToirqifflbie злементы 8, 9, 10,..., f М-г8), и последовательности периода СВЧ-сигпала на входе каждого из элементов памяти. (Под периодом СВЧ-сигнала понимается в дальнейшем временной промежуток между бли:кайцшми точкам-и синусоиды, которые являются точками перегиба с отрицательными первь гми производными). Прк наложении в процессе синхронизации первого импульса, а, следовательно, и 8 а период СВЧ-сшнала в точке лежащей в пределах интервала С где j 1,2,...,(N+1) - номер интервала, каждый последующий импульс 9 } 10 ,...,(N+8) , записываемый в соответствующий элемент памяти, совмещается и жестко привязывается к одному из периодов СВЧ- сигнала за исключением периода с номером (N-i-3 -j), для котррого отсутствует совпадающий с ним импульс последовательности 8 9 10 .,(N+8) (отсчет периодов СВЧ-сигнала начинается с периода, с которым совместится импульс 8 ). Взаимно однозначное соответствие между импульсами последовательности 8 , 10 (N+8) , записанных в соответствующие многоустойчивые элементы памяти 8; 9, 10 ,..., (М-н8) и рядом периодов СВЧ-сигнала обеспечивается выбором времени задержки импульса п-ой секцией линии задержки 2 согласно (3) и служит кодом, содержащим 1гнформацию об истинном моме1;те записи первого импульса последовательности Е пределах периода СВЧ сип-wia. с точностью rr-jTcTaicHM образом, многокрахлаЕ запись первого сигнала в запоминающее устройство позволяет значргтельно повысить точность записи первого сигнала в пределах одного периода СВЧ-ге ератора за счет формирования па выходе запоминающего устройства позициоккого кода и при этом точность тем въпие, чем больше элементов задержки использэв.ло в многозвенной jimjuH 2 и, в соогветстви 1 с этим, чем болыие шcroycтoйчивь X элементов памяти. Второй импульс из последовательности коротких импульсов с выхода блока 1 записи также подаете; на вход N секционной линии задеряжи 2, с выходов которюй последовательностъ сдвинуть х имггульсоз 8 , 10.., (Ni-8) записывается в элементы 8, 9, 10,..., (N+8), образуя соответствующий номеру д1-;скрста, с которым внутри периода совместился второй , позиционный код анаяогичзта тому, как это было показано выше, Подобным образом происходит шогократная загшсь всех импульсов последовательности до имп льса п включительно, который также проходя линию задержки 2 преобразуется в коследовательносга шлтульсов 8л| 9Щ ...s (N+8) (1 записываемых в соответствующие ллюгоустойчивые элемег-гты памяти, при этом расстановка их относительно периодов СВЧ-сигнала является кодом, фиксирующим номер дискрета, с которым внутри соответствующего периода СВЧ сигнала совместился имггульс п. Периоды циркуляции . многоустойчивых элементов памяти (Tg, Тд, Тю.., Tfvj+g рериоды многоустойчивых элементов пам.тги 8, 9, 10,..., (N+8)) выбираются равными динами ческому диапазону устройства и кратными пери ду синхронизирующего колебания генератора 3 (TC) так, чтобы удовлетворились соотношения ТБ Т9- TIO ... TN+S пТс, . где п - целое число , При этом фаза синхронизации (устойчивая фаза синхронного ре;-кима) совпадает с центром периода TQ. 3 стационарном синхронном режиме каждый из Импульсов, циркулирующих в многоустойчивых элементах памяти 8, 9, 10,..., (N+8) жестко привязан к центру периода СВЧ сигнала, .с которЬ1М он был совмещен на входе элемента памяти. Цикл хранения аналоговой информации, записанной многократно в виде разноси фаз соотвегствую цих элементов памят-i осуществляется путем синхронизации высокостабиль1 ым СВЧ сигналом гензратора 3 периода циркуляшш гушогоустойчиг.ых эле;Лекгов памяти 8, 9, 10...., (N+8) на каясдом цикле обращения икформации Сущностъ си1с рокз-;за1щи на этом этапе хранения заключается в многократном жестком фазировании на каждом цикле циркуляции каждого импульса, записанного в элементы памяти. В условиях CTaUHOiiapHOrO pOKliMf. СННХрОН эат-ЩИ калчдый из циркхтшруюищх импульсов жестко привязан к центру периода СВЧ-сигнала, с которым он сов мести: 1ся на входе соотзетству ющего элемсггга памяти. При этом любое отклонеьле циркулирующего импульса от фазы синхронизации, вызванное воздействием случайных фа:сторов; компенсируется на последующих периодах циркуляции за счет подтягивания импульса к фазе синхронизации, i.e. происходит зосстановление исхо.дного устойчивого состоягом в результате чего обеспечдаается помехозащкщен ность уст|зойстаа. В процессе цикла считывания информации последовательности импульсов, циркулирующих в шогоус1ОЙчивых элементах намята 8, 9, 10,... (N+8) через блок 4 сч -ттьшания пост пают на децшфратор 5, где происходит выделение длительности временных интервалов между импульсалШ 8 1 8 ,..., глногоустойчивого элемента

памяти, равных целому числу периодов СВЧсигнала (Tj KI , Т Kj,..., Т,-,- Кп-,), а также дешифрация кодовых последовательностем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены преобразователь аналогкод, деш.ифратор и преобразователь кодов, вьгтей импульсов 8 trn) ф lOfrn..., (N+8)frn отдельно для каждого номера ,2,...,n. В результате на выходе дещифратора 5 фиксируется набор значений К, К2, ... Kp-j, а также номера интервалов, J2 , -, Jn. с которыми совместились импульсы 1, 2 п, соответственно. Из дешифратора 5 набор значений KI ,Кг, ..., Kn-i, Ji,j2. Jn подается в преобразователь кодов, где осуществляется построение набора выражений С . . VN 1 /- и восстановление значений временных интервалов Т| (i 1, 2, ..., (п-1) по формуле Ti . (i 1,2, ... h-1) (3) с точностью i fppj Из (2) и (3) видно, что увеличение числа многоустойчивых элементов , и, соответственно, увеличение числа звеньев линии задержки уБелич1го ет тсшость хранения потока временных интервалов без увеличения частоты СВЧ сигнала. При получаем низкий предел точности, равный + Тр , который может быть. увеличен лишь увеличением частоты СВЧ сигнала. На стандартных элементах нами реализован ряд устройств для запоминания стохастических потоков фотонов с параметрами: -частота синхронизации 1 ГГц; -число многоустойчивых элементов гамяти -шс.ю 1:1терзалов времени, записываемых 3 один м -гогоустО г-1ИйЬ Й элемент 3:10; -точность з.чгю :тнна1шя н хранения потока + 200 по; -времч; xpajieHKH пнформации без разрушения 24 ч Создани1 данных устройств исключает необходимость разработки дорогостоящих систем стабилкзащ{и aнaлoгo-дш a п ecкиx ЗУ, использующих синхронизирующие СВЧ генераторы, и позволяет сш-аить требования по временной и температурной стабильности к многоустойчивым импульсным элементам. Ф о р м у .л а изобретения Динамическое запоминающее устройство, соержащее накопитель, один из входов которого подключены к выходу СВЧ- генератора, выходы накопителя соединены со входами блока считывакйл, блок заппси, вход которого соединен со входом устройства, отличающееся ход которого соедийен с выходом устройства, а вход - с выходом дешифратора, вход дешифра тора подключен к выходу блока считывания, выход блока записи соединен со входом преобразователя аналог-код, выходы которогр соединены с другими входами накопителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3289171, кл. 340-172, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР К 563078, кл. G 11 С 21/00, 22.07.76 (прототип).

-,

т,

S)(o$ 1 g(i) (f()()I iiUff/l Xf fffff f fi 7ff ff 8 V/X/ OMffrrju V-A 9 X/ , 7/9|S пеменп1Л Л ( r /К /Л /Гч Г /In, А Г /1/ ;sj- /ЛЭ вненгп f7CfH fnif . .n--. V/ J Wl/ V/ J J -J2V- i Jh Jbv-.. Г Г А А /П, А - BCi} S() f hfA9. Wf lo .v Й-Д-/М -. „ и 0 )TffJify ) .rs r;Tfr gjh) , ( j V T/Vs liT, , л 1Л А /К А Г --V- -.я , ,/ vi7«v , .TIJTT f A A /i