Запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C21/00 

Изобретение относится, к импульсной технике и может бьггь использовано в бл ках памяти анапоговьрс сигналов информа ционно-измерительных систем и в вычислительных устройствах. Известно запоминающее устройство, использующее в качестве аналого-динамических запоминающих элементов много устойчивые элементы памяти 0-3. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является запоминающее устройство, содержащее источник сигнала, импульсный формирователь, первый и второй секционные элементы задержки, первый и второй многоустойчивые элементы памяти, СЕЧ-генератор усилитель считывания, преобра.зователь, время-код и вычислитель 12.1, Увеличение точности записи ин(|юрма- ции в указанном устройстве требует увеличения числа импульсов, записьюаемых в многоустойчивые элементы памяти, а следовательно, и увеличения числа секций и общей длины секционных линий задержки. Однако в длинных многосекционных линиях задержки в результате неоднородностей, особенно проявляющихся в местах стыка секций, наблюдаются Э(})фекты диссипации и отражения энергии импульса, пропускаемого вдоль линии. Одновременно часть энергии импульса теряется в результате последовательных актов записи импульса в многоустойчивый элемент памяти. В результате наблюдается искажение формы импульса при прохождении секционной линии задержки и, как следствие,постепенное изменение эффективной задержки импупьса между двумя последовательными моментами записи, что ведет к искажению истинных позиционных кодов, соответствующих моментам прихода импульсов, фиксирующих начало и конец запоминаемого временного интервала. При этом искажение истинного позиционного кода тем больше, чем больще секций в сек- дчонной линии задержки. 37 Слецоватепьно, дпя увеличения точности записи информации в указанном устройстве требуется, с одной стороны, увеличение числа секций секционной линии задержки для получения более длинного . позиционного кода, с другой стороны, уменьшение числа секций секционной линии задержки для ослабления эффекта искажения формы импульса. Данное противоречие объективно ограничивает точность записи информации в запоминающее устройство. Необходимо отметить также трудности согласования многосекционной линии задержки с многрустойчивым элементом памяти, В результате число импульсов, образующих позиционный код в данном устройстве, не может превышать 10 импульсов. Одновременно с увеличением числа секций возрастает общая длина линии задержки, что значительно увеличивает размеры устройства. Цель изобретения - повышение точно ти.. Указанная цель достигается тем, что в запоминающее устройство, содержащее импульсный формирователь, соединенный с источником в-ходного сигнала, СВЧ-ге нератор, выход которого подключен ко входам многоустойчивых элементов памяти, выходы которых соединены со вхо дами усилителя считывания, выход усилителя считывания соединен со входом преобразователя время-код, выход которого соединен со входом вычислительного блока, введены фазируемые импуль ные генераторы и блоки формирования импульсов, срыва колебаний, входы кото рьк подключены ко входам многоустойчивых элементов памяти и к выходам фазируемых импульсных генераторов, одни из входов фазируемых импульсных генераторов соединены с выходами импульсного формирователя, а другие входы - с выходами блоков формирования импульсов срыва колебаний. На фиг. 1 изображена функциональна схема устройства; на фиг, 2 представле цикл записи информации. Запоминающее устройство содержит источник 1 входного сигнала, импульсны формирователь 2, фазируемые импульсны генераторы 3 и 4, блоки 5 и 6 формир вания импульсов срыва колебаний, СВЧгенератор 7, многоустойчивые элементы ,8 и 9 памяти, усилитель 10 считывани 74 преобразователь 11 время-код и вычислительный блок (вычислитель) 12, В исходном состоянии генераторы 3 и 4 находятся в ждущем режиме, в котором находятся также многоустойчивые элементы § и 9 памяти и на их входы подается синхронизирующий сигнал СВЧ-генератора 7. Цикл записи сигнала в запоминающее устройство начинается в момент поступления из источника 1 сигнала входного воздействия, в результате чего в импульсном формирователе 2 вырабатываются два коротких импульса, первый из которых, фиксирующий начало запоминаемого временного интервала Тд, подается на вход фазируемого импульсного генератора 3. В результате на выходе генератора 3 в фазе с импульсом, фиксирующим начало запоминаемого временного интервала, начинает формироваться импульсная последовательность с периодом равным Г, )., де Т- период синхронизирующего СВЧ-сигнала; г{ - требуемая точность запоми- v. нания временного интервала . Последовательность генерируемых на выхое генератора 3 импульсов записывается в порядке следования в элемент 8 памяти. Одновременно последовательность импульсов с выхода генератора 3 поступает на вход блока 5 формирования импульсов срыва колебаний. Через промежуток времени, в течение которого на входе блока 5 появляется (Д/+1) импульс, по сигналу с вьпсода блока 5 происходит срыв колебаний Генератора 3. Таким образом, на входе многоустойчивого элемента 1О памяти появляется последовательность (л+1) импульсов с выхода генератора 3, каждый из которых записывается в порядке следования в элемент 8 памяти, причем первый по времени импульс последовательности на входе многоустойчивого элемента 8 памяти совпадает с импульсом, фиксирующим начало запоминаемого времени интервала. .. Рассмотрим расположение последовательности (/V+1) импульсов 1,2..., (Af+1), записываемых в многоустойчивый элемент 8 памяти и последовательности периодов , синхронизирующего 57 СВЧ-сигнала на входе элемента 8 (под периодом СВЧ-сигнала понимается временной промежуток.между ближайшими TOiKBMH синусоиды, которые являются точка 1и перегиба с отрицательными первыми производными). При совпадении первого импульса поспедовательности с точкой периода СВЧ-сигнапа, лежащей в пределах интер вала (дискрета) 77Я с Ые J 1,2..., (N+1) - номер диск рета, каждый последующий импульс, зап сьшаемый в элемент памяти, совмещает ся и жестко привязывается к одному из последующих периодов СВЧ-сигнала, за исключением периода с номером (N+3для которого отсутствует совпадающий с ним импульс последовательности (отсчет периодов СВЧ-сигнала начинается с периода, с которым совместился первый импульс последовательности импульсов). Взаимно однозначное соответствие между импульсами последовательности, записанными в многоустойчивый элемент 8 памяти, и рядом периодов СВЧ-сигна ла обеспечивается выбором периода фази руемого импульсного генератора 3 и служит кодом, содержащим информацию . об истинном моменте появления первого импульса последовательности в пределах неопределенности периода СВЧ-сигнала с точностью TC . Таким образом, многократная запись сигнала Начало записи в многоустойчивый элемент 8 памяти позволяет значи тельно повысить точность записи в пределах одного периода синхронизирующего генератора за счет формирования на выходе многоустойчивого элемента 8 памяти позиционного кода. При этом точность тем выще, чем больще импульсов генери рует генератор 3 до срьша. Второй импульс, фиксирующий конец запоминаемого временного интервала TQ подается из импульсного формирователя 2 на вход фазируемого импульсного гене ратора 4, В результате, аналогично загписи импульса Начало записи в многоустойчивый элемент 8 памяти, происходит запись последовательности 1,2,... (N+1) импульсов на выходе генератора 4 в многоустойчивый элемент 9 памяти. 76 Таким обршзом, информация о временном воздействии записывается многократно по каналам Начало записи и Конец записи в соотЕзетствующие многоустойЧ 1вые элементы 8 или 9 памяти. Периодь циркуляции многоустойчивьк элементов 8 и 9 памяти (Tg - период многрустойчивого элемента 8 памяти, Т9 - период многоустойчивого элемента 9 памяти) выбираются равными и кратными периоду Т сиюсронизирующего колебания генератора 7 так, чтобы удовлетворялось соотношение Т8-Тд ttTe , где It- целое число, большее ( N+2). При этом фаза синхронизации (устойчивая фаза синхронного режина) совпадает с цен1ром периода TC. . В стационарном синхронном режиме каждый импульс последовательности сдвинутых (N-fl) импульсов, записаньузтх в элементы 8 и 9 памяти, жестко привязан к центру периода СВЧ-сигнала, с которым он совмещен на входе элемента памяти. Цикл хранения аналоговой информации, записаиной многократно в виде разности фаз (интервалов) входного воздействия в многоустойчивые элементы 8 и 9 памяти, осуществляется путем синхронизации высокостабильным СВЧ-сигналом периода циркуляции многоустойчивых элементов 8 и 9 памяти на каждом цикле обращения информации. Сущность синхронизации на этапе .хранения заключается в жестком фазировании каждого импульса последовательности, .записанной в многоустойчивый элемент памяти по фазе высокостабиль- ного СВЧ-сигнала. В условиях стационарного режима синхронизации циркулирующие в элементах 8 и 9 памяти последовательности сдвинутых импульсов жестко привязаны к центрам периодов СВЧ-сигнала. При этом любое отклонение циркулирующего импульса от фазы синхронизации, вызванное воздействием случайных факторов, компенсируется на последующих периодах циркуляции за счет подтягивания импульса к фазе синхронизации, т.е. происходит восстановление исходного устойчивого состояния, в результате чего обеспечивается помехозащищенность многоустойчивых элементов памяти. В процессе цикла считывания информации из запоминающего устройства поспедоватепыюсть импульсов из многоустойчивых элементов 8 и 9 памяти, через усшштвль 10 считывания поступает на преобразователь 11 время-код:, происходит выделение длительности временного интервала между первыми импульсами последовательностей многоустойчивых эпементов 8 и 9 памяти, равное целому числу К периодов СВЧ-си нала, а также дешифрация кодовых посл довательностей импульсов отдельно для каждого из элементов 8 и 9 памяти, В результате на выходе преобразовател 11 фиксируется число периодов СВЧ-си напа К между первыми импульсами последовате-льностей многоустойчивых элементов 8 и 9 памяти, номер дискрета j и J с которым совмещаэтся Импульс, фиксирующий начало запоминаемого временного интервала TO, и номер дискрета ,1,0 которым совмещается импул фиксирующий конец запоминаемого временного интервала TQ Из преобразователя 11 набор значе НИИ К , 3 Н I j с, подается в вы числительный блок 12, где осуществляе ся построение выражения Kiin ч. . 1 0 -(K-V У -TT- -i и восстановление значения временного интервала TQ по формуле То.Ге.0 С точностью ± -г: Использование в данном устройстве фазируемых импульсных генераторов вместо секционных линий задершси. позволяет, получая с выхода фазируемого генератора последовательность стандартных импульсов сколь угодно длинную, устранить эффект деформации формы импульса на входе многоустойчивьк элементов памяти и трудности согласования многосекдионной линии задержки с многоустойчивым элементом памяти, так как. задача согласования одного выхода фазируемого импульсного генератора сразу для все.х (N+1) импульсов со входом многоустойчивого элемен та памяти не представляет трудностей. Появляется возможность формирования длинного позиционного кода (число 7« импульсов, существенно превыщающее 10) и, как следствие, увеличивается точность записи инфо п-лацин, подлежащей хранению, Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным возможность формирования длинного позиционного кода, позволяет увеличить точность запоминания и хранения временного интервала, устраняет трудности согласования многосекционной пинии задерж;ки с многоустойчивым элементом памяти, что сокращает дополнительные затраты на изготовление данног-о устройства. При получении длинного позиционного кода уменьщаются размеры устройства. Формула изобретения Запоминающее устройство, содержащее импульсный формирователь, соединепный с источником входного сигнала, СВЧ-генератор, выход которого подключен ко входам многоустойчивых элементов памяти, выходы которых соединены со входами усилителя считывания, усилителя считывания соединен со входом преобразователя время-код, выход которого соединен со входом вычислительного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены фазируемые импульсные генераторы и блоки формирования импульсов, срыва колебаний, входы которых подключены ко входам многоустойчивых элементов памяти и к выходам фазируемых импульсных генераторов, одни из входов фазируемых импульсных генераторов соединены с выходами импульсного формирователя, а другие входы - с выводами блоков формирования импульсов срыва колебаний. Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 297957, кл. G 06 F 1/00, 1969., 2.Авторское свидетельство CCCF по заявке № 2460930/18-24, 1977 (прототип).

8

I

gbno99

быходЗ

м(

выуо9б

e fire99

па л яти i яаняти 9 1 М /I А -li Л А. bmlwvvvKAKKKrI ft /./ . уАЛA A у. .f ТТ