Полупроводниковая ячейка памяти

Союз Соаетскик Социапистических Республик)М, Кл. С 11 С 1.1/40 с присоединением заявки М Го рстаенный комитетСССРлам изобретенийи открытий 3) Приоритет Опубликовано Дата опубликов 0380. Бюллетень У 11 53) УДН 6813276(71 Заявител 54) ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЯЧЕИКА ПАМЯТ Наиболее близкой к пре является полупроводникова памяти, содержащая информ транзистор, исток которог нен со стоком транзистора сток - с одной из обкладо щего конденсатора, затвор обкладкой запоминающего к и с истоком транзистора з твор которого связан с пе тактового питания, а сто ком адресного транзистора торого подключен к разряд а затвор - к адресной шин исток адресного транзисто с истоком транзистора счи затвор которого подключен шине тактового питания, .и левого потенциала 12). 20 к известной ячейки сочто она может выполнять ию хранения информации а реазовать функгию аспоиска.рет ения - расширение ых возможностей ячейки ативного выбора информаНедостато стоит в том только функ и не способ социативног Цель иэо функциональ путем ассоц ции.Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в ассоциативных эапоминаюних устройствах. 5Известны полупроводниковые ячейки памяти, на которых построены ассоциативные запоминающие устройства, не требующие специально выделять режим регенерации информации, так как хра О нение информации основано на постояна ном протекании тока через.открытое плечо триггера. В тех случаях, когда .с целью уменьшения рассеиваемой мощности используется импульсное 15 питание нагрузочных транзисторов, ре ген ер аци я ин Формации произ водится независимо от режима работы ячейки (паразитная емкость закрытого плеча восстанавливает заряд при подаче открывающего импульса на затворы нагрузочных транзисторов) 1) .Такие ячейки содержат. большое количествоо тран эи сторов и занимают большую плошадь, так как для устой чивой работы требуется, чтобы выдерживались определенные соотношения в крутизне, а следовательно, и размерах активных, адресных и на 1 руэочных транзисторов. .ЗО длагаемойя ячейкаационныйо соедисчитывания,к запоминаюс другойонденсаторааписи, зарвой шинойк - с истосток коной шине,е, причемр а соедин ентывания,ко второйшину нуУказанная цель достигается тем,что полупроводниковая ячейка содержиттранзистор опроса, конденсатор опроса и шины выбора нуля и единицы; причем исток транзистора опроса подключен к источнику информационного транзИстора и к первой обкладке конденсатора опроса, затвор - к шине выбора единицы, сток в , к шине выбора ну-.ля и к стоку информационного транзистора, а вторая обкладка конденсатораопроса соединена с шиной нулевогопотенциала,На фиг, 1 изображена схема полупроводниковой ячейки памяти;. на фиг. 2временная диаграмма ее работы в режимах записи-считывания и поиска. 15Полупроводниковая ячейка памятисодержит адресный транзистор 1, транзистор 2 записи, транзистор 3 считывания, инФормационный транзистор 4,транзистор 5 опроса, шину 6 выбора 20нуля, адресную шину 7, разрядную шину 8, первую шину 9 тактового питания, шину 10 выббра единицы, вторуюшину 11 тактового питания, запоминающий конденсатор, 12, конденсатор13 опроса и шину нулевого потенциала14,В ячейке памяти сток адресноготранзистора 1 подключенразряднойшине 8, исток - к стоку транзистора2 записи и истоку транзистора 3 считывания, сток которого соединен сйстоком информационного транзистора4, затвор которого подключеч к истоку транзистора. 2 записи, затворы35транзисторов считывания З,адресного1 и записи 2 подключены к шинам первой тактового питания 9, адресной 7и второй тактового питания 11 соответственно. Запоминающий конденсатор12 включен между затвором и стоком40информационного транзистора 4, истоктранзистора 5 опроса соединен с истоком информационного транзистора 4 истоком транзистора 3 считывания, стоктранзистора 5 опроса соединен со сто"ком информационного транзистора 4 ишиной б выбора нуля, затвор транзистора 5 опроса подключен.к шине 10выбора единицы, конденсатор 13 опросавключен между истоком транзистора 5опроса и шиной 14 нулевого потенциала.Предлагаемая ячейка памяти работаетследующим образом., В режиме записи на адресную шину 7подается импульс, открывающий адресныйтранзистор 1 на время действия первого55и второго тактовых импульсов. Во воемя действия первого тактового импульса открыты также. транзистор 3 считывания и, в случае хранения 1, инФормационнЫй транзистор 4, поэтому через бОтранзисторы 4, 3 и 1 происходит зарядпаразитной емкости разрядной шины 8ь случае хранения .1 в ячейке па-мяти (считывание 11). Если в ячейке памяти хранится 0, то инфор- б 5 мационный транзистор 4 закрыт и перазитная емкость на эарядится (считывание0 ) . Во воемя действия второго тактового импульса транзистор 3считывания закрывается, на разряднуюшину 8 подается код записываемого числа 1 или 10, транзистор 2 записи открывается импульсом,. поступаюк 1 имна вторую шину 11 тактового питания,и запоминающий конденсатор 12 подключается к шине 8 через транзисторызаписи 2 и адресный 1.В режиме ассоциативного поискапри поиске 0 на шину б выборануля во время первого, второго итретьего такта подается импульс (фиг,2). На шину 10 выбора едьницы подается нулевой потенциал. Если в ячейке хранится 1, то информационныйтранзистор 4 открыт и происходит заряд конденсатора 13 опооса, Наличиезаряда на конд нсаторе 13 в моменттретьего такта служит признаком несОвпадения, Если в ячейке хранится0, то информационный транзистор4 закрыт и конденсатор 13 не заряжается,При поиске1на шину 10 выбо-ра единицы подаются ИмпуЛьсы во времявторого и четвертого тактов, а на шину б выбора нуля - во время первогоИ второго тактов.Если в ячейке хранится 0, тово время действия второго такта .через транзистор 5 опроса происходитзаряд конденсатора 13 опроса.Так как информационный транзистор4 постоянно закрыт, а транзистор 5опроса закрыт во время третьего такта,то во время третьего такта зарядконденсатора 13 сохраняется, что служит признаком несовпадения, С цельюподготовки к следующему циклу рабОтытранзистор 5 опроса в момент четвертого такта открывается и через негопроисходит разряд конденсатора 13опроса. Если в ячейке хранится 1.,то конденсатор 13 заряжается черезинформационный транзистор 4 во времяпервого такта и разряжается черезэтот же транзистор к моменту началатретьего такта. Во время трзгьеготакта конденсатор 13 разряжен, чтослужит признаком совпадения.При маскировании информации нашину 10 выбора единицы подается нулевой потенциал, а на шину б выборануля - импульс во время первого ивторого тактов.Независимо от хранимой инФормациик моменту начала третьего такта конденсатор 1 3 разряжается (признак совпадения).Регенерация хранимой информациипроизводится автоматически, во время дей"твия первого такта на первуюшину тактового питания 9 подаетсяимпульс, открывающий транизстор 3считывания независимо от режима (кро723680 Формула изобретения 30 з 93511исное ЦНИИПИ За Тираж 662 По тент,Проектная, Филиал ПППг. Ужгород, у ме режима записи), через открытыетранзисторы 4 и 3 (если в ячейкехранится 1) производится подзаряд параэитной емкости межсоединенийтранзисторов адресного 1, записии считывания 3. Затем во время действия второго такта открывается транзистор 2 записи и производится подзаряд запоминающего конденсатора 12.Если ячейка хранит 10, то информационный транзистор 4 закрыт и паразитная емкость общего узла транзисторов .адресного 1, записи 2 исчитывания 3 не заряжается,При объединении ячеек в матрицу необходимо ввести транзистор сопряжения (считывания результатов опроса), который соединяется с общей для каждого слова шиной сравнения.Таким образом, предлагаемая ячейка памяти реализует функцию ассоциатив ного поиска, регенерация в ней происхо. дит автоматически, т.е. не требуется .выделения специального режима, ячейка занимает на кристалле относительно небольшую площадь, так как все транзисторы могут иметь минимальные размеры,Полупроводниковая ячейка памяти,содержащая информационный транзистор, ис-ок которогс соединен со стокомтранэист:г:.и".;"ывания, сто - с одной чэ обкладок запоминающего конденсатора, затвор - с другой обкладкойзапоминающего конденсатора и с истоком транзистора записи, затвор которого связан с первой миной тактовогопитания, а сток - с истоком адресноготранзистора сток которого подключенк разрядной шине, а затвор - к адресной шине, причем исток адресного транзистора соединен с истоком транзистора считывания, затвор которого под"ключен ко второй шине тактового питания, и шину нулевого потенциала,о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, сцелью расширения функциональных возможностей путем ассоциативного поискаинформации, она содержит транзисторопроса, конденсатор опроса и шинывыбора нуля и единицы, причем истоктранзистора опроса подключен к истоку информационного транзистора и кпервой обкладке конденсатора опроса,затвор - к шине выбора единицы, стокк шине выбора нуля и к стоку инбюомационного транзистора, а втораяокладка конденсатора опроса соединена с шиной нулевого потенциала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3490007,кл. 340-173, 1968,2. Патент СИА Р 387699 3,кл. 340-173, 1972 (поототип).