Запоминающая матрица Советский патент 1982 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении запоминающих устройств ЭВМ на цилиндрических магнитных пленках (ЦМП).

Известна запоминающая матрица, содержащая числовые шины, разрядные шины, выполненные на ЦМП, и магнитный кипер, установленный между числовыми шинами l.

Недостатками этой матрицы являются низкая плотность размещения в ней запоминающих элементов, а также низкая помехоустойчивость и надежность работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является запоминающая матрица, которая содержит числовые шины, разрядные шины на ЦМП, магнитный кипер, установленный между числовыми шинами, и магнитные экраны, расположенные над числовыми шинами 2.

Недостатками известной матрицы являются низкая помехоустойчивость и надежность. Низкая помехоустойчивость объясняется прежде всего наличием совпадающей помехи и паразитных наводок в разрядных шинах от внешних электрических полей. Наличие совпадающей помехи при считывании информации приводит к искажению формы информационного сигна ла и уменьшению амплитуды одной из полярности информационного cHrHaj a, которая соответствует, например коду 1.

Низкая надежность матрицы обусловлена большими потоками рассеяния и увеличением размагничивающего поля в

10 запоминающих элементах, расположенных на крайних разрядных шинах.

Целью изобретения является повышение надежности запоминающей матрицы.

Поставленная цель достигается тем,

15 что запоминающая матрица содержит компенсационные провода, электростатические экраны и дополнительный магнитный кипер, компенсационные провода выполнены из немагнитного металла

20 и размещены с внешних сторон крайних разрядных шин, электростатические экраны соединены с шиной нулевого потенциала и расположены между числовыми шинами и магнитными экранами, дополнительный магнитный кипер выполнен из ЦМП и установлен между компенсационными проводами и крайними разрядными шинами.

Наличие компенсационного провода,

30 выполненного из немагнитного металла, приводит к тому, что при считывании информации в нем наводится такая же по амплитуде и такая же по полярности помеха, что и совпадающая помеха в выбранной разрядной шинвг которые затем на входах дифференциального усилителя, куда подсоеэдинен данный компенсационный провод и выбранная разрядная шина, взаимно уничтожаются т.е. компенсируют друг друга. Паразитные наводки в разрядных шинах предлагаемой матрицы нейтрализуются (экранируются) электростатическими экранами, соединенными с общей шиной запоминающего устройства, которые расположены между числовыми шинами и магнитными экранами. Введение матрицы .дополнительного магнитного кипера, выполненного на ЦМП и установленного между компенсационными проводами и самыми крайними разрядными шинами, в непосредственной близости от последних, создает замкнутую цепь с малым магнитным сопротивлением для замыкания полного магнитного потока выбранных элементов, которые расположены на самых крайних разрядных шинах. Поэтому амплитуда информационного сигнала и область ус тойчивой работоспособности увеличива ется, что повышает надежность предла4 гаемой запоминающей матрицы. На чертеже изображена конструктивная схема предлагаемой запоминающей матрицы. Запоминающая матрица содержит числевые шины 1, разрядные шины 2, выполненные на ЦМП, магнитный кипер 3, установленный между числовыми шинами 1, магнитные экраны 4, установленные над числовыми шинами, компенсациойны провода 5, выполненные из немагнитно го металла и расположенные с внешних сторон крайних разрядных шин, электростатические экраны б, соединенные с шиной нулевого потенциала и расположеиные между числовыми шинами 1 и магнитными экранами 4/ дополнительный магнитный кипер 7, выполненный на ЦМП, который установлен между ком пенсационными проводами 5 и саглыми крайниг и разрядными ишнами 2, в непосредственной близости от последних Предлагаемая матрица работает сле дующим образом. При записи информации в запоминаю щий элемент матрицы, который образован пересечением- числовой шины 1 и разрядной шины 2,в эти шины подают управляющие импульсы токов из формирователей тока запоминающего устройства. В зависимости от полярности импульса тока, поданного в разрядную шину 2; вектор намагниченности выбра ного запоминающего элемента устанавливается в одно из двух устойчивых состояний, которые соответствуют либо коду 1, либо коду О. При считывании информации из формирователя тока запоминающего устройства в выбранную числовую шину 1 по дают импульс тока, создающий магнитное поле, под действием которого вектор намагниченности выбранного запоминающего элемента поворачивается. Поворот вектора Нс1магниченности приводит к возникновению магнитного потока, который, замыкаясь по пути с наименьшим магнитным сопротивлением, индуцирует в разрядной шине 2, выпол- ненной на ЦМП, информационный сигнал. Одновременно через емкость, образованную пересечением выбранной числовой шины 1 и разрядной шины 2, в этой разрядной шине, выполненной на ЦМП, наводится паразитная помеха, совпадающая по времени с информационным сигналом. Магнитный кипер 3, выполненный из материала с высокой магнитной проницаемостью, расположен между числовыми шинами 1 и препятствует распространению магнитного поля вьлбранноа числрвой шины 1 на соседние запоминающие элементы, т.е. локализует действие данного магнитного поля в зоне выбранного ЗЭ. Кроме того, при считывании информации часть магнитного кипера 3 образует цепь с наименьшим магнитным сопротивлением для замыкания магнитного потока выбранного запоминающего элемента. Магнитные акрзгны 4, расположенные над числовыми шинами 1, препятствуют воздействию внешних магнитных полей на магнитное состояние и информационный сигнал запоминающих элементов данной матрицы. В отличие от прототипа в предлагаг емой матрице при считывании в компенсационном проводе 5, расположенным с краю матрицы, выполненном из немагнитного металла, через емкость, образованную пересечением выбранной числовой шины 1 и данным компенсационным проводом 5, наводится такая же по ам плитуде и такая же по полярности паразитная помеха, что и совпадающая помеха в выбранной разрядной шине 2. При подключении данной разрядной шины 2 и данного компенсадионного провода 5 на разные входы дифференциального усилителя запоминающего устройства эти помехи взаимно вычитаются, т.е. уничтожаются. Таким образом, происходит компенсация совпадающей с информационным сигналом помехи в разрядной шине 2, что приводит к уменьшению суммарной помехи, т.е. к эффективному увеличению информационного сигнала. Воздействие внешних электрических полей, которые существуют как в самом ЗУ, так и вне его, приводят к тому, что на поверхности электростатических экранов б, выполненных из материала с высокой электрической проводимостью, подключенных к шине нулевого потенциала и расположенных между.числовыми шинами 1 и магнитными экранами 4, индуцируются электрические заряды. После чего эти заряды стекают на шину нулевого потенциала, так как она обладает большой электри ческой емкостью. Иными словами, внеш нее электрическое поле замыкается на .поверхность электростатических экранов-и отводится в шину нулевого потенциала, что исключает проникновение паразитных наводок через электро статические экраны 6 в разрядные ашн 2, т.е. уменьшается суммарная помеха Так1;м образом, наличие компенсаци онного провода 5, выполненного из не магнитного металла и расположенного по краям матрицы, и электростатических экранов б, соединенных с шиной нулевого потенциала и расположенных между числовыми шинами 1 и магнитным экранами 4, эффективно увеличивает информационный сигнал и уменьшает суммарную помеху, т.е. увеличивает помехоустойчивост: и ее основной показатель - отношение амплитуды информационного сигнала к амплитуде суммарной помехи. . При считывании информации с запоминающих элементов, расположенных на самых крайних разрядных шинах 2,одна часть магнитного потока выбранного запсяиингисацего элемента замыкается по замкнутой цепи с малым магнитным сопротивлением (эта часть магнитного потока показана на чертеже сплошной линией), другая часть магнитного потока за11«кается по цепи с малым магнитным сопротивлением, которую образует Мс1гнитный копер 7, вьшолненный на ЦМП и установленный между компенсационными проводами 5 и рамой крайней разрядной шиной, в непосредствеш ной близости от этой крайней разрядной шины 2 (эта часть магнитного потока показана на чертеже пунктирной линией). Поэтому магнитный поток выбранного запоминааскцего элемента, расположенного на самой крайней разрядной шине 2 данной матрицы, згьмлкэ ется полностью, без потерь, благодар Нсшичию в данной матрице дополнитель ного магнитного кипера 7, выполненно го на ЦМП. Таким образом, увеличивается аМплитуда информационного сигнала и область устойчивой работоспособности запоминающих элементов матрицы, расположенных на сгаллх крайних разрядных шннах 2. Как было показано экспериментгшьно, положительный эффект от использования предлагаемой запоминающей мат рицы заключается в повышении помехоустойчивости в 3,2 раза и в повышении надежности ее работы в 1,24 раза. Дополнительный положительный эф фект от использования предлагаемой матрицы заключается в увеличении быстродействия ВУ на 20%. Это объясняется тем, что электростатические экраны, соединенные с шиной нулевого потенциала, уменьшают на 2С% индуктивность числовых и разрядных шин матрицы. Формула изобретения Запоминающая матрица, содержгицая числовые шины, разрядные ишны на цилиндрических магнитных пленках,магнитный кипер, установленный между числовыми шинами, и магнитные экраны, расположенные над числовыми , отличающаяся тем, что, о далью повышения надежности, она содержит компенсационные провода, электростатические экраны и дополннтель-, ный магнитный кипер, компенсационные провода шлполнены из немагнитного меТсшла и размещены с внешних стброи крайних разрядных шин, электростатические экраны соединены с шиной нулевого потенциала и расположены между числовыми им нами и магнитными экранами, дополнительный магнитный кипер выпапнен из цилиндрической магнитной пленки и установлен между компенсационными проводами и крайними разрядными шинами. Источники информагщи, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 329576, кл. 6 11 С 11/14, 1970. 2. Патент Японии 49-27972/ i кл, G 11 С 11/14, опублик. 1974 (прототип) .