Элемент памяти

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 91 ИИ С 11/00 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМИ ГННТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.66(088.8)ое свидетельсл. С 11 С 19/с вид ет ел ь ст вокл. С 11 С 1/ о СССР1984.СССР1984,4) 7) ПАМЯТИние относитсяительной техн ЛЕМЕ зобр ома ке и може вычи и быт ользовано в устром информации при ствах с соерерывах ранение(21) 4235760 (22) 27.04,8 (46) 23.04,8 (72) А.М.Зая (53) 681.327 (56) Авторск У 1234883, кАвторское У 1265854,ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ напряжения питания, Цель изобрете"ния - увеличение быстродействия элемента памяти. Поставленная цель достигается за счет введения компаратора1, трех элементов ИЛИ 2,7,8, двухэлементов И 4,5, генератора 3, конденсатора 13, диода 14, элемента И-НЕ11, элемента задержки 6, триггера 9,что позволяет в режиме чтения-записииспользовать в качестве элементахранения информации триггер 9, а длясохранения информации при отключениипитания используется трансформатор10, сердечник которого имеет прямоугольную петлю гистерезисаил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах ссохранением информации при перерывахнапряжения питания,Цель изобретения - увеличение быстродействия элемента памяти.На чертеже представлена функциональная схема элемента памяти. 10Элемент памяти содержит компаратор 1, первый 2 элемент ИЛИ, генератор 3 одиночных импульсов, первый 4и второй 5 элементы И, элемент 6 задержки, второй 7 и третий 8 элементы 15ИЛИ, триггер 9, трансформатор 10, выполненный на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, с обмотками записи и считывания, элементИ-НЕ 11, форсирующий конденсатор 12, 20конденсатор 13 поддержки, ограничительный диод 14, усилительный транзистор 15, нагрузочный резистор 16,Здесь же показаны шина напряженияпитания +Е, шина опорного напряжения По , входы записи Зп "0" и Зп "1"выходы элемента памяти Вых, 0,Вых. "1", а также первый и второйвыходи компаратора: "=" - равно и"(" - меньше. 30Сигнал в виде положительного перепада напряжения на первом выходекомпаратора появляется при +Е= Б , когда, напряжение питания возрастает от 0 до Е. Перепад напряжения на втором выходе "(" компаратора появляется, когда напряжение питания, уменьшаясь от +Едо О, станетравным П . Величина напряжения Пвыбирается несколько меньше +Е, 40В исходном состоянии (при нормальном напряжении питания) на выходеэлемента И-НЕ 11 - высокий потенциал, обусловленный уровнем логического0 с выхода элемента И 5. При этом 45транзистор 15 закрыт, с нагрузочногорезистора 16 снимается сигнал логического "0", конденсатор 13 заряжендо +Е , диод 14 открыт и напряжениеь 1подано на эмиттер транзистора 15.Сердечник трансформатора находится всостоянии -В.Элемент памяти может работать вдвух режимах: основном и вспомогательном.55В основном режиме (при нормальномнапряжении питания) информация хранится в триггере 9 и снимается свыходов Вых, "1" и Вых, "0" элемента памятиСмена информации (запись "1"или 0") осуществляется по входамЗп"1" или Зп"0".Во вспомогательном режиме производится либо перезапись информации,хранящейся в триггере 9, в трансформатор 10 при отключении напряженияпитания, либо восстановление информации в триггере 9 путем ее считывания с сердечника трансформатора 10при включении питания,Вспомогательный режим используется как при аварийном, так и плановомотключении напряжения питания, В/любом случае напряжение на шине питания +Ея уменьшается от +Е до 0 и, .икогда оно достигает величины П ( Пна выходе "(" компаратора 1 появляется положительный перепад напряжения,Воздействие данного перепада напряжения через элемент ИЛИ 2 обеспечиваетформирование импульса на выходе генератора 3 одиночных импульсов, которыйпоступает на вход элемента И 5, подготовленный к срабатыванию уровнемлогической "1" с выхода "(" компаратора 1. Импульс с выхода элементаИ 5 поступает на первый вход элементаИ-.НЕ 11.Если в триггере 9 записана "1"(к моменту выключения напряжения),то этот сигнал "1" будет подан навторой вход элемента И-НЕ 11, В результате элемент И-НЕ 11 сработает исформирует отрицательный импульс,который поступает на базу транзистора 15, открывая его, Через обмоткузаписи трансформатора 10, открытыйтранзистор 15 и резистор 16 протекаетимпульс тока, который перемагничивает сердечник трансформатора 10 от.исходного значения намагниченности-В, до +В,Конденсатор 13 поддержки поддерживает ток, протекающий по обмоткезаписи.После отключения напряжения питания сердечник трансформатора сохранит намагниченность +В ,Если же в триггере 9 к моментуотключения питания записан "О",то элемент И-НЕ 11 не срабатывает(на втором входе этого элемента будетуровень логического "0") и на еговыходе будет высокий .потенциал.Транзистор 15 закрыт и в сердечникетрансформатора 10 сохранится исходноесостояние намагниченности -В, чтосоответствует значению логического ОВспомогательный режим восстановления информации в триггере 9 осуществляется при включении напряжения пита 5 ния после отключения последнего. Как только напряжение питания достигнет требуемого уровня на выходе компаратора 1 установится положитель О ный уровень напряжения, который поступает на один вход элемента И 4, По этлму же сигналу запустится гене-, ратор 3 и будет сформирован одиночный импульс, который поступит на 15 другой вход элемента И 4. Импульс с выхода элемента И 4 обнулит триггер 9 (это необходимо, так как при включении питания триггер может произвольно установиться в состояние ) и, пройдя через элемент 6 задержки, поступит на обмотку считыванияЕсли при отключении питающего напряжения в сердечнике была записа на логическая "1", то под воздействием импульса тока, протекающего по обмотке считывания, произойдет перемагничивание сердечника трансформатора 1 О от значения +В до -В и на обмотке записи наведется импульс ЭДС, который через конденсатор 12 прикладывается между базой и эмиттером транзистора 15, открывая его, Ток протекающий через открывшийся транзистор, сформирует на нагрузоч 35 ном сопротивлении 16 положительный импульс, который через элемент И 8 установит триггер 9 в "1", тем самым восстанавливая его состояние, в котором он находился на момент отключения питания. По окончании считывания сердечник останется перемагниченным в состоянии -В,Если же в сердечнике трансформатора 1 О был записан "О" при отключении питаният. е. сердечник имеетнамагниченность -В, то при протекании тока через обмотку считыванияперемагничивания сердечника по полному циклу не происходит, импульсЭДС, наводимый в обмотке записи, будет недостаточным для открываниятранзистора 15 и триггер 9 останетсяв нулевом состоянии,Использование предлагаемого эле-мента памяти обеспечивает не толькосохранение информации при отключениипитания и последующее ее восстановление, но и существенное повышениебыстродействия ЭП при работе в основном режиме,Формула и з о б р е т е н и я Элемент памяти, содержащий трансформатор, выполненный на сердечнике с прямоугольной петлей гистереэиса с обмотками считывания и записи, усилительный транзистор, нагрузочный резистор, форсирующий конденсатор, причем один вывод нагрузочного резистора соединен с шиной нулевого потенциала, а другой - с коллектором усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом обмотки записи, один вывод форсирующего конденсатора соединен с .базой усилительного транзистора, а другой с вторым выводом обмотки записи, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены конденсатор поддержки, ограничительный диод, элемент И - НЕ, компаратор, три элемента ИЛИ, генератор одиночных импульсов, два элемента И, элемент задержки, триггер, причем второй вывод обмотки считывания соединен с шиной нулевого потенциала и с одним выводом конденсатора поддержки, другой вывод которого соединен с вторым выводом форсирующего конденсатора и катодом ограничительного диода, анод которого подключен к шине питания, база транзистора соединена с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а второй вход подключен к единичному выходу . триггера, первый вход компаратора подключен к шине питания, а второй соединен с источником опорного напряжения, первый и второй выходы компаратора соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход подключен к входу генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов,И, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и входом элемента задержки, выход которого подключен к первому выводу обмотки считывания трансформатора, коллектор транзистора соеди- г нен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выходы второго и третьего элеСоставитель Л,АмусьеваТехред Л.Сердюкова КорректорС. Шекмар Редактор Л.Гратилло Заказ 1901/51 Тираж 558 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 1474736 6ментов ИЛИ подключены к установочным дами элемента памяти, а вторые входы В. - и Б-входам триггера соответствен- второго и третьего элементов ИЛИ явно, прямой и инверсный выходы кото- ляются входами записи элемента памярого являются соответствующими выхо- ти,