Цифровое запоминающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G11C23/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в вычис лительньк и программных устройствах, в которых не требуется большое быстродействие . Известно цифровое запоминающее устройство, в котором запоминающими элементами являются парные отверстия расположенные на подвижном цилиндре. Внутри указанного цилиндра расположен с некоторым зазором второй неподвижный цилиндр, который служит для удержания стальных шариков, располагающих ся в одном из отверстий элемента памяти при вращении. Перекидьшание шарика для записи информации происходит с помощью электромагнитов, расположен ных внутри на подвижной планке, которая может перемещаться на некоторый шаг с помощью электромагнитного привода. Перекидывание шарика открывает или прикрывает доступ света к фоточувствит ельным элементам. В указанном устройстве элемент памяти состоит из двух отверстий, в одном из которых расположен шарик Недостатком устройства является большая тшощадь носителя, определяемая как . где ь.2. - расстояние между смежными элементами памяти; m - разрядность слова} q - количество адресов. Наиболее близким к предлагаемому является цифровое запойинакяцее устройство, содержащее плоский носитель информации с отверстиями для размещения ферромагнитных шариков, располог женных по обеим сторонам носителя информации источника света и фотодиоды узла, считьшания, подключенного к выходам устройства, и узел записи, подключенный ко входам устройства и кинематически связанный с приводом Д, Недостатком этого устройства является то, что в нем узлы записи и

считывания разнесены на определенное расстояние и для запоминания информации используется менее половины площади носителя, что увеличивает габариты устройства.

Цель изобретения - сокращение габаритов устройства.

Указанная цель достигается тем, что в известном цифровом запоминающем устройстве, содержащем плоский носитель информации с отверстиями для размещения ферромагнитных шариков, расположенные по обеим сторонам носителя информации источники света и фотодиоды узла считьшания, подключенного к выходам устройства, и узел записи, подключенный ко входам устройства и кинематически связанный с приводом, узел записи выполнен в виде двух расположенных над носителем информации в плоскостях, параллельных е плоскости, подвижных плит, в первой и которых вьшолнены цилиндрические выточки по числу записываемых слов для размещения в каждой из них ферромагнитных шариков по числу адресов записи., в направлении перемещения привода в данной плите выполнено соответственно каждой цилиндрической выточке, над сегментом которой закрепле на пластина, сквозное отверстие, соосное Соответствующему отверстию носителя информации, а во второй плите, расположенной над данными пластинами, вьшолнены отверстия, соосные щшиндрическим выточкам первой плиты, и отверстия для установки источников .. света, соосные отверстиям первой плиты, причем на второй плите, установленной в направляющих для перемещения относительно первой ппиты, размещены электромагниты с сердечниками для вертикального перемещения ферромагнитных шариков, рабочие торцы которых расположены в отверстиях, выполненных во второй плите соосно цшишд.рическим выточкам первой плиты.

Кроме того, толщина пластин, закрепленных над сегментами цилиндрических выточек первой плиты, не превышает одной трети диаметра ферромагнитного шарика.

На фиг. 1 и 2 приводятся виды устройства соответственно сверху и сбоку с вырьшами; на фиг..З - конструкция записьшающего узла запоминающего устройства с вырывами.

Устройство содержит носитель 1 информации, стальные планки (направляющие) 2 и 3, стойки (связывающие) 4, 5 6 и 7, поперечные планки 8 и 9, подшипники (опорные) 10, 11, 12 и 13 подшипники (прилегающие) 14 и 15, подшипники (прижимающие) 16 и 17, пружины прижимающие 18 и 19, ходовой винт 20, гайка 21, корпус 22, панель 23 для визуального наблюдения адресов, отверстия 24 адресные, источник 25 света адресной индикации, шарик 26 в носителе, нижняя плита 27 записывающего узла, ячейка (цилиндрическая выточка) 28, отверстие 29 нижней плиты, шарик в ячейке 30, пластины 31, верхняя плита 32, тяга 33, привод 34, отверстия 35 для лампочки, источник 36 света, вырез для источника 37 света, отверстия 38 сердечника, сердечник 39 записывающего электромагнита, записывающий электромагнит 40, фольга 41 и 42 нижнего и верхнего торца сердечника, каркас катушки 43, цилиндрический кожух 44, основание 45, плита 46 считьшающего узла, фотодиод 47 узла считывания, фотодиод 48 адресный, источник 49 света адресный , штеккерный разъем-50.

Носитель 1 информации представляет собой неподвижную прямоугольную плиту из немагнитного материала.

Плита закреплена на двух стальных ровных планках 2 и 3, расположенных по краям носителя. Планки служат для выравнивания плоскости носителя и одновременно являются направляющими для продольно-шагового перемещения считывающего и запоминающехо узла, которые жестко связаны друг с другом посредством стоек 4, 5, 6 и 7 и поперечных планок 8 и 9. Считьшающий узел располагается снизу с малым зазором, а записьшающий сверху - с аналогичным зазором. I

Записьшающий и считьшающий узлы являются кареткой, которая опирается на горизонтальную плоскость направляющей 2 и 3 и имеет возможность riepeкатьшания с помощью подшипников 10, 11 и 12, 13. Для обеспечения строго направленного перемеще}1ия, каретка снабжена подшипниками 14 и 15 (жестко закрепленными на корпусе каретки). Последние прилегают с одной стороны к вертикальной плоскости направляющей 2. К другой стороне направляющей с 5 гюмощью пружины 18 и 19 прижимаются подшипники 16 и 17. Каретка перемещается строго определенными шагами Д& , которое .рав но расстоянию между смежными элементами памяти. Перемещение ос;пцествляется (фиг, 1 и 2) с помощью ходового винта 20, закрепленного на корпусе каретки гайкой 21. Ходовой винт может вращаться с помощью шагового двигателя (не показан), отрабатывая линейное единичное перемещение карет ки на tiE Визуальный контроль перемещения каретки и, следовательно, контроль адреса записываемого или считьшаемог слова, осуществляется следующим образом. На корпусе 22 устройства или в смотровом окне пульта управления установлена продолговатая панель 23 с отверстиями 24, количество которых равно количеству адресов q. Расстояние между любыми смежными отверстиям равно fci& . Против каждого отверстия нанесен номер соответствующего адреса. Напротив осевой линии отверстия 24.на записывающем узле установлен источник 25 света адресной ивдикации. . На всю рабочую поверхность носителя нанесены сквозные отверстия с переменным сечением. Отверстия удале ны друг от друга на минимальные шаги й как в продольном, так и в поперечном направлении. Каждый элемент памяти представляет одно отверстие, в котором в зависимости от записанного кода 1 или О располагается стальной шарик 26. Нижняя плита 27 записьшающего узла, изготовленного из немагнитного м териала, которая закреплена с обеих сторон, на поперечные планки 8 и 9, снабжена ячейками 28. Ячейки расположены несколькими ря дами, центральная осевая линия котор наклонена по горизонтальной плоскост по отношению продольной оси носителя под некоторым углом. Ряды удалены дру от друга на расстояние лЬ-п, где п количество ячеек в ряду. Плита 27 снабжена отверстиями 29 соосно элемен там памяти, каждый из которых удален от центра ячейки поперек носителя на расстояние L кратное Ьб . В ячейках располагаются стальные шарики 30, количество которых равно количеству 05 адресов q залисываемых слов, а число ячеек равно разрядности m указанных слов. Над ячейками расположены пла.стины 31, перекрьШающие ячейки по carменту. На пласт шах лежит плита 32, которая находится между поперечными планками 8 и 9 (направляю1цими). Плита имеет возможность перемещения до упора стойки 6, с помощью тяги 33 электропривода 34, на расстояние L. Указанная фтита снабжена отверстиями. В отверстиях 35 расположены источники 36 света, вставленные в выре-. зы 37 и установленные соосно с отверстиями 29 нижней плиты, а отверстия 38 расположены против центров ячеек. В каждое из отверстий 38 располагается малый диаметр сердечника 39 записываемого электромагнита 40 (малый диаметр сердечника равен диаметру шарика). К нижнему и верхнему торцу указанного сердечника прикреплена фольга 41 и 42 из немагнитного материала. Сердечник своим большим диаметром опирается на плиту 32 и одновременно располагается в полости каркаса катушки 43 с малым зазором. Катушка, в свою очередь, вставлена в цилиндрический кожух 44, с верхней стороны которого насажено основание 45 (магнитного ярма), снабженное отверстием в центре. Сердечник 39 имеет возможность перемещения на расстояние диаметра шарика до упора основания. Электромагнит 40 закреплен на плите 32. Считывающий узел состоит из плиты 46, которая закреплена на стойках 4 и 7. Плита снабжена отверстиями соосно отверстиям 29. В отверстиях плиты становлены фотодиоды 47, количество оторых равно разрядности т. В случае произвольной выборки дресов крайняя малая часть дорожки ириной А - вдоль оси носителя исользуется для постоянного кодироваия адреса чисел. С этой целью на плите 46 установлеы фотодиоды 48, соосно которым на нижей плите 27 записьшающего узла усановлены источники 49 света. Проводник от записьшающего и счиывающего узла через штеккерные разъмы 50 связан со схемой управления. Устройство работает следующим образом. Каждому шагу - адресу, который связан с перемещением каретки - запи сывающего и считьшающего узла, соответствует: определенное слово, подвергающееся записи или считыванию. Если в элементах памяти находятся шарики 30, что условно соответствует логическому О, то световой поток от источника 36 света не попадает на фотодиод 47, и последний не прово дит ток. В противном случае, когда в отверстиях элементов памяти не находят .ся шарики 26, поток .от исто ника 36 света попадает на фотодиод 47, последний проводит ток, что соот ветствует логической 1. При команде Запись- О в тех элементах памяти, в которых записан код О, , находятся шарики, .а соответствую щие электромагниты 40.не возбуждаются. При указанной команде возбуждают ся остальные электромагниты 40, в элементах памяти которых не находят ся шарики (записан код 1). Со стороны малого диаметра сердечника 39, где прикреплена фольга 41, притя гиваются все шарики, находящиеся в ячейке 28 (аналогичное происходит и с другими ячейками). Сердечник 39, поднимаясь и прижимаясь к основание 45, вводит в отверстие только один шарик 26, так как диаметр отверстия несколько боль ше диаметра шарика. Надо отметить, что к нижней стороне плиты 32 из ячейки прилипает куча шариков, часть из которых прилипает к шарику, находящемуся в отверстии. Далее возбуж дается электропривод 34, который перемещает плиту прямого хода, при котором пластина 3J постепенно отделяет шарики от нижней стороны плиты и далее от шарика 26, находящегося в отверстии. Шшта перемещается на строго определенное расстояние, при котором отверстие с шариком 26 устанавливает ся соосно с отверстием элемента памяти . Когда обесточивается злектромаг1ШТ 40, шарик 26 падает в. отверстие элемента памяти и одновременно сердечник 39 своим малым диаметром попа дает в свое отверстие 38. Почти одновремепно с помощью электропривода 34, который совершает обратный ход, плита 32 возвращается в исходное состояние (произведена запись кода О), При записи 1, как и в предьщущем случае, в тех элементах памяти, где записаны 1, не возбуждаются соответствующие электромагниты 40. При команде Запись 1 включается электропривод 34, который передвигая плиту вправо (прямой ход) на расстояние, рачное расстоянию от центра ячейки до центра другого отверстия в нижней плите, устанавливает отверстие, где размещен малый диаметр сердечника 39, соосно с отверстием элемента памяти. В этот момент включается электромагнит 40, сердечник, притягивая к себе шарик и одновременно поднимаясь наверх и прилипая к основанию 45, укладьшает шарик в отверстие. Почти одновременно с помощью электропривода плита начинает обратное перемещение (обратный ход), занимая первоначальное состояние. В момент окончания обратного хода выключается электромагнит 40, и сердечник своим весом вытесняет из отверстия шарик, который в некоторых случаях не падает обратно в ячейку.Указанный случай, когда шарик под действием своей тяжести не падает, может возникнуть, когда вблизи сердечника образуется скопление шариков, которые сцеплены силами остаточного шгнетизма. При этом рассеивание скопления обеспечивается с помощью сердечника 39, который падает под действием своего веса. Таким образом, происходит запись кода 1. Следует отметить, что запись кода II j ч JJ (tQii происходит одновременно (в один такт с помощью несложных логических схем). . Формула изобретения 1. Цифровое запоминающее устройство, содержащее плоский носитель информации с отверстиями для размещения ферромагнитных шариков, расположенные по обеим сторонам носителя информации источники света и фотодиоды узла считывания, подключенного к выходам устройства, и узел записи, подключенный ко входам устройства и кинематически связанный с приводом, отличающееся тем, что, с целью сокращения габаритов устройства, узел записи выполнен в виде двух расположенных над носителем информации в плоскостях, параллельных его плоскости, подвижных ппит, в первой из которых выполнены Цилиндрические выточки по числу записываемых слов для размещения в каждой из них ферромагнитных шариков по числу адресов записи, в направлении перемещения привода в данной плите выполнено соответ-ю ча

ствённо каждой цилиндрической выточке, над сегментом которой закреплена пластина, сквозное отверстие, соосное соответствзпощему, отверстию носителя информации, а во второй плите, расположенной над данными пластинами вьшолнены отверстия, соосные цилиндрическим выточкам первой плиты, и отверстия для установки источников света, соосные отверстиям первой плиты, причем на второй плите, установленной в направляющих для перемещения относительно первой плиты, размещены электромагниты с сердечниками для вертикального перемещения ферро-; магнитных шариков, рабочие торцы которых расположены в отверстиях выполненных во второй плите соосно цилиндрическим выточкам первой плиты.

2. Устройство по п. I, о т л и пластин, закрепленных над сегментами цилиндрических выт.очек первой штаты, не превыщает одной трети диаметра ферромагнитного шарика,

Источншси информации, принятые во В1шма1ше при экспертизе

1.Авторское св1 етельство СССР №476603, кл. G 11с 23/00, 1971.

2.Темншсов Ф.Е. Автоматические регистрирующие приборы. М., Машиностроение, 1968, с. 168-173. ющееся тем, что толщина J«te C: XiAUVA Л111йЗ&:Ж g

S3

«s

д- -

.