Доменное запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при посТ роении устройств хранения дискретной информации. Известны доменные запоминающие устройства (ДЗУ), содержащие магнитоодноосную пленку с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД), на поверхности которой расположены динамические ловушки, генераторы, аннигиляторы и переключатели ЦМД. Известно ДЗУ, содержащее на поверхнос ти магнитоодноосной пленки динамические ловущки ЦМД и токовые проводники управления 1. Недостатком этого ДЗУ является его относительная сложность и недостаточная надежность. Наиболее близким техническим рещением к изобретению является ДЗУ, которое содержит магнитоодноосную пленку с ЦМД, на поверхности которой расположена двухкоординатная сетка каналов продвижения ЦМД, состоящая из .адресных и разрядных компрессоров ЦМД, динамические ловущки ЦМД, соединенные с соответствующими разрядными компрессорами ЦМД, узлы считывания ЦМД, соединенные с выходами разрядных компрессоров ЦМД, генераторы, переключатели и аннигиляторы ЦМД 2. Погрещностью этого устройства являе ся больщое количество адресных проводников, равное количеству адресов накопителя, и малая величина выходного сигнала считывания, получаемая при возбуждении одиночных магниторезисторных датчиков, установленных на выходах разрядных компрессоров. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности известного ДЗУ. Достигается это путем того, что оно содержит дешифратор ЦМД, входы которого соединены с генераторами, а выходы - с входами адресных компрессоров ЦМД, а каждая динамическая ловущка ЦМД подключена к соответствующему адресному компрессору ЦМД через последовательно соединенные аннигилятор и переключатель ЦМД, причем узлы считывания ЦМД выполнены в виде дополнительных компрессоров ЦМД, магнитосвязанных с последовательно соединенными магниторезисторными датчиками ЦМД. На фиг. 1 и 2 изображены соответственно функциональная и структурная схемы предлагаемого ДЗУ. Предложенное ДЗУ содержит на поверхности магнитоодноосной пленки динамические ловушки ЦМД АИ, А12, А 21, А22 и т.д. (здесь и далее первый индекс соответствует номеру числовой линейки, второй-разряду в этой линейке,) играющие роль запоминающи.х ячеек и соединенные через аннигиляторы. ЦМД В||, В|2, В 2t, В2.ги переключатели ЦМД на элемента.х См, С i а, C.;i, С22 с адресными и разрядными компрессорами ЦМД на элементах DM, Eii, Di2, Ei2, Огь Eai, Огг, Ега, а также дешифратором ЦМД F, входы которого соединены с генераторами ЦМД G j, GjH т.д., а выходы - с входами адресных компрессоров ЦМД DM, D21 и т.д. Управление генераторами ЦМД Си, Ga ; и т.д. осуществляется шиной возбуждения И. Узлы считывания ЦМД J (, JZH т.д. соединены с выходами разрядных компрессоров Dai, Daa и т.д. и подключены к разрядным аннигиляторам ЦМД J i, Ja и т.д. Арабскими цифрами 1, 2 и т.д. обозначены позиции ЦМД при их перемещении по каналам продвижения. Стрелка S указывает направление вращения магнитного поля управления продвижения ЦМД. Стрелками Si и S г обозначено направление движения ЦМД в адресных компрессорах первой и второй числовых линеек. Стрелками S и S обозначено направление движения ЦМД в разрядных компрессорах первого и второго разрядов всех числовых линеек накопителя. Предложенное ДЗУ работает следующим образом. Црисчитывании информации, хранящейся, например, в первой числовой линейке накопителя ДЗУ, необходимо одновременно с подачей магнитного поля управления продвижением ЦМД возбудить njHHy возбуждения И и подать на шины управления дeпJифратора F Xi-X eognH, где N -количество числовых линеек, последовательность импульсов, открывающую вентили первого канала дешифратора, соединенного с генератором G I ЦМД, и возбудить все разрядные шины LI и LZ. накопителя. Тогда, вследст вие тотального сдвига ЦМД в первом адресном компрессоре, образованном последовательным соединением элементов DH, Си, D(2, С 12,ЦМД, проходя через элементы С и и С 12, выполняющие функцию репликации, поделятся попалам, причем два из вновь образованных ЦМД переместятся в аннигиляторы В и и Bia, соответственно, а два других продолжают свое движение вдоль компрессора. ЦМД, поступившие в аннигиляторы В II и В 12, вследствие магнитостатического взаимодействия выталкивают информационные ЦМД из динамических ловушек АИ и А 121, если в этих ловушках ЦМД находились. ЦМД из динамических ловушек АП , А 1г поступят в разрядные компрессоры, образованные последовательным соединением элементов Ем, DM, Eai, DH и Ei2, D I г, Еаг гг. Сдвиг ЦМД в разрядных компрессорах фиксируется с помощью узлов считывания ЦМД J,, J г, а ЦМД, находящееся в аннигиляторах В м, В i г, аннигилируются вследствие подачи тока аннигиляции в разрядные щины LI и Lj, процесс считывания окончен. Процесс записи информации без предварительного стирания почти полностью повторяет процесс считывания за исключением этапа управляемой аннигиляции. В процессе записи ток аннигиляции подается только в те разрядные щины, которые соответствуют тем разрядам числовой линейки, в которые должны быть записаны нули (единица кодируется наличием ЦМД в запоминающей ячейке, ноль---отсутствием ЦМД). Работу отдельных элементов ДЗУ можно пояснить при помощи структурной схемы (см. фиг. 2). Рассмотрим процесс считывания информации из динамической ловущки А1 г- Пусть в этой ловушке записана единица, т.е. там находится ЦМД. Подадим ток в шину Н возбуждения генераторов ЦМД и токовые импульсы в шины управления дешифратором в такой последовательности, что окажется открытым первый его канал. Тогда вследствие подачи управляющего поля, вектор магнитной индукции которого совпадает с направлением ОВ стрелки S , и выработки генератором Gt ЦМД произойдет сдвиг всех ЦМД в адресно.м компрессоре и ЦМД из позиции 1 перейдет не в позицию 3, а вытянется в полоску под ферромагнитными аппликациями с позиции 2 и 4. Далее при повороте вектора индукции магнитного поля из положения ОВ в положение ОС стрелки S в разрядную шину Ьг подается ток репликаций, в результате чего вытянутый под позициями 2 и 4 домен разделится на два ЦМД, один из которых перейдет из позиции 2 в позицию 5, а другой из позиции 4 - в позицию 18 и з.аймет место в соседней динамической ловушке компрессора и та.м останется при дальнейшем вращении управляющего поля. Таким образом, вс€ динамические ловушки компрессора окажутся вновь заполненными. При повороте вектора индукции управляющего поля из положения ОС стрелки S в положение ОД ЦМД из позиции 5 переходит в позицию 6 и, вступая в магНитостатическое взаимодействие с ЦМД, находящимися в динамической ловушке (запоминающей ячейке) А, г, заставляет последний г ерейти из позиции 9 не в позицию 10, а расположиться под ферромагнитными аппликациями с позициями 11 и 12. Далее, при повороте вектора индукции магнитного поля из положения ОД в положение ОА ЦМД из позиций 11 -12 переходит в позицию 17, вызывает тотальный сдвиг ЦМД в разрядном компрессоре в направлеНИИ стрелки S. Этот сдвиг индицируется с помощью узла J 2, установленного на выходе компрессора. Одновременно в разрядную шину La подается ток аннигиляции, посредством которого уничтожается ЦМД, находящийся в позиции 6. На этом процесс считыванля оканчивается. Процесс записи нуля в запоминающую ячейку тождественен процессу считывания. Процесс записи единицы отличается от процесса считывания лишь тем, что ток анниги-. ляции в соответствующую разрядную шину не подается. Предложенное -ДЗУ выгодно отличается от указанного прототипа, т.к. позволяет значительно сократить количество выводов с кристалла. Если в прототипе количество адресных выводов равно количеству адресов, например N, то в предложенном устройстве количество пар адресных выводов равно .NnpH этом же количестве адресов. Установка на выходе разрядных компрессоров узлов считывания ЦМД позволяет снизить требования к чувствительности усилителей считывания, т.к. амплитуда выходного сигнала в предложенном устройстве в К раз больще, чем в прототипе, где К - количество магниторезисторных датчиков ЦМД, входящих в состав узлов считывания ЦМД. Кроме того, уменьшение количества выводов с кристалла, как известно, приводит к увеличению надежности микроэлектронных устройств и снижению их стоимости вследствие уменьшения процента брака, обусловленного отказами сварных соединений, и упрощения самого процесса разварки выводов. Формула изобретения 1. Доменное запоминающее устройство, содержащее магнитоодноосную пленку с цилиндрическими магнитными доменами, на поверхности котдрои расположена двухкоординатная сетка каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов, состоящая из адресных и разрядных компрессоров цилиндрических магнитных доменов, динамические ловушки цилиндрических магнитных доменов, соединенные с соответствующими разрядными компрессорами цилиндрических .магнитных доменов, узлы считывания цилиндрических магнитных доменов, соединенные с выходами разрядных компрессоров цилиндрических магнитных доменов, генераторы, перек.пючатели и аннигиляторы цилиндрических магнитных доменов, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повыщения надежности устройства, оно содержит дешифратор цилиндрических магнитных доменов, входы которого соединены с генераторами, с выходы - со входами адресных компрессоров цилиндрических магнитных доменов, а каждая динамическая ловушка цилиндрических магнитных доменов подключена к соответствующему адресному компрессору цилиндрических магнитных доменов через последовательно соединенные аннигилятор и переключатель цилиндрических магнитных доменов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узлы считывания цилиндрических магнитных доменов выполнены в виде дополнительных компрессоров цилиндрических магнитных доменов, магнитосвязанных с последовательно соединенными магниторезисторными датчиками цилиндрических магнитных доменов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3878542, кл. 340-174, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2476359/18-24, кл. G 11 С 11/14, 20.10.77 (прототип).