Числовая ячейка для оперативного запоминающего устройства с организацией 2д с двумя сердечниками на разряд

Оп ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22)Заявлено 1,01,80 (21) 2869485/18-24с присоединением заявки М 6 11 С 11/065 Ъеударстеенавй камнтет СССР ао делам нзебретеннй н открытнй(54) ЧИСЛОВАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО ЗАПОМИНА 10 ЩЕГОУСТРОЙСТВА С ОРГАНИЗАЦИЕЙ 2 Д С ДВУМЯ СЕРДЕЧНИКАМИНА РАЗРЯД Изобретение относится к областивычислительной техники и может быть использовано при построении оператив. ных запоминающих устройств (ОЗУ) цифровых систем.Известна числовая ячейка ОЗУ с организацией 2 Д с двумя сердечниками на разряд с линейным трансформатором и с диодами в контуре, образованном выходной обмоткой линейного трансформатора и числовой (адресной)шиной 1). Для увеличения быстродействия и уменьшения мощности, потребляемом ОЗУ в числовой ячейке, используется переключение информационных сердечников15 по частным циклами динамическое смещение сердечников при записи.Недостатками этой числовой ячейки являются узкая область устойчивой работь 1 по амплитуде и длительности ад 20 ресного тока записи, наличие двух диодов в контуре.Наиболее близким техническим решевием к данному изобретению является числовая ячейка для ОЗУ с организацией 2 Д с двумя сердечниками на ряэ"ряд, которая содержит, как и предложенная, информационные сердечники,прошитые числовой и разрядными шина"ми, и координатный трансформатор с обмотками записи, считывания и выходнойобмоткой, начало и конец которой соединены соответственно с началом иконцом числовой шины 21. В известной числовой ячейке с трансформаторной связью цепей выборки адресных токов с числовой обмоткой невозможно обеспечить полное считывание с информационных сердечников без значительной потери быстродействия,.Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности известной числовой ячейки.Поставленная цель достигается путем того, что в числовой ячейке конец обмотки считывания координатного55 38трансформатора соединен с началом выходной обмотки,На чертеже изображена принципиальная схема числовой ячейки,Предложенная числовая ячейка со"держит информационные сердечники 1,прошитые числовой шиной 2 и разрядными шинами 3, координатный трансформатор 4 с обмотками записи 5, считывания б и выходной обмоткой 7.Обмотка 5 записи не связана гальванически с другими обмотками. Началои конец выходной обмотки 7 подключаются соответственно к началу и концу числовой шины 2; таким образом, выходкая обмотка и числовая шина образуют замкнутый контур связи (КС).Обмотка 6 считывания включаетсяпоследовательно с контуром связи,причем конец обмотки считывания подключается к точке соединения началавыходной обмотки 7 и начала числовойшины 2.По отношению к обмотке 5 записиобмотка 6 и выходная обмотка 7 включены встречно.Каждая разрядная шина 3 проходитчерез два информационных сердечника 1числовой ячейки, образующих запоминающий элемент (ЗЗ) для хранения одного бита информации, причем в одномиз сердечников ЗЗ разрядная шина 3проходит согласно с числовой 2, вдругом - встречно.Числовая ячейка работает следующим образом.В исходном (после считывания)состоянии магнитные потоки сердечников 1 и трансформатора 4 имеют значение - Ф (ф- - остаточный потоксердечника при перемагничивании егопо предельной петле гистерезиса).При записи в обмотку 5 записи и в разрядную шину 3 должны быть поданы импульсы соответственно адресного токазаписи 31и разрядного тока др . причем полярность разрядного тока в каждом разряде определяется значениемзаписываемой информации. Под действием Эдтрансформатор 4 переключается по предельной петле гистерезиса,при этом в выходной обмотке 7 выделяется магнитный поток Ф , вызывающий протекание по контуру связи числового чока записи - , При этом поконтуру связи происходит передача потока от выходной обмотки 7 к информационным сердечникам 1, причем частьпотока Фтеряется на сопротивле 79649,4 нии выходной, обмотки 7, часть потока ф 0теряется на сопротивлениичисловой шины 2, а остальной потокФивоспринимается информационнымисердечниками 1 (затрачивается на ихпереключение), т.е. можно записать фк.т.з, Фи.а,+ фц,о.ь, + фьь Сердечники каждого запоминающего 10элемента получают приращение потокаФъ/а, причем информационный сердечник, переключаемый суммарным током(ИЪ+ Зр ), получает приращение потока Ф/2 е + Ь Ф, а информационный сердечник, переключаемый разностным потоком (щ "Эр ), - приращениеФ,2 еНри считывании в обмотку 6 считывания и последовательно с ней включенный контур связи подается импульс адресного тока считывания .7 С . Под действием этого тока трансформатор 4 переключается по предельному циклу, при 25 этом на выходной обмотке 7 выделяетсямагнитный поток Фтс, вызывающий вконтуре связи ток Эк с, Кроме Э,с, вызываемого переключением трансформатора, в контуре связи действует ток 30 31 С,подаваемЖ в точку соединения кон-тура связи с обмоткой 6 считыванияи разделяющийся на две части. ток Э,протекающий по выходной обмотке 7 инаправленный навстречу 3 к с, и ток 35 Э протекающий по числовой шине 2и направленный согласно 3 к,с.Таким образом, по выходной обмотке 7 протекает разностный ток Эв с= 1,0, -3 В , а по числовой шине 2 - 40 суммарный ток Г.с - к.с,+и, причемг,с,-и.с =а +и =а.сМагнитный поток фк частично теряется на сопротивлении выходной обмотки 7 (Фс ), частично на сопротивлении числовой шины 2 (Ф с), а остальная часть (Ф) передается поконтуру связи на информационные сердечники 1 и идет на их переключение.(считывание).Таким образом, можно записать:ф- ф + ф,о, + ф.с В результате считывания информационные сердечники 1 должны быть переключены в исходное состояние (-Фг). При этом на каждой разрядной шине выделяется сигнал, вольтсекундная площадь которого 2 дф равна разности потоков, хранившихся в сердечниках соответствующего запоминающего элемента, при этом информационным параметром является полярность сигнала.При равных или близких между собой временах переключения информационных сердечников при считывании и записи чиловой ток считывания дг,с, должен быть больше, чем числовой ток записи Згъ, так как 2 г с должен обеспечить гарантированно полное считывание е информационных сердечников, которые при записи переключаются суммой числового и разрядного токов записи Яг, + +Эр ), т.е. заряд, проходящий по числовой шине 2, при считывании должен быть больше, чем заряд, проходящий по ней при записи. Следовательно, при равных или близких между собой временах переключения поток, теряемый на сопротивлении числовой обмотки при записи Ф оэ, больше, чем поток, теряемый на ней при считывании Ф 1 о с В связи с этим для обеспечения полного считывания сердечников 1 существует два способа: или увеличивать величину магнитного потока, подводимого в чиловую шину 2 при считывании Фк т по сравнению с потоком, подводимым к ней при записи Фк т , для компенсации разности потерь на сопротивлении числовой шины 2, или увеличить время переключения сердечников при записи по сравнению со временем переключения сердечников при считывании, чтобы потери потока на сопротивлении чиловой шины 2 в этих режимах выравнялись (при увеличении времени переключения потери увеличиваются, так как уменьшение числового тока Эч происходит медленнее, чем возрастаета.именно по законуа Эч =, - Эо9649 6только второй вариант, т.е. увеличитьдлительность переключения при записи,что приводит к снижению быстродейстФвия.В предложенной ячейке возможна реализация первого варианта без снижения быстродействия.При этом увеличение потока, подводимого к числовой шине 2 на.считыва,нии, по сравнению с потоком, подводимым на записи, обеспечивается уменьшением потерь потока при считываниина сопротивлении провода выходной обмотки 7. Уменьшение этих потерь возможно в предложенной ячейке за счетуменьшения тока через выходную обмотку 7 ЭВ.с, при считывании по сравнениюс этим током 3 В, при записи.20Число витков выходной обмотки, сопротивления выходной обмотки и числовой шины могут быть выбраны таким образом, чтобы выполнялось условие 25фк,т.с + фч.с ь фкг.ь.+ фч,ь 1т,е. потери магнитного потока присчитывании не превьппают потери магЗ 0 нитного потока при записи, что обеспечивает полноту считывання. Так какчисловая шина 2 подключена к цепи тока считывания по автотрансформаторнойсхеме (вторичная, выходная обмотка 7является частью первичной, образованной последовательным соединением обмотки 6 считывания и выходной обмотки 7), то уменьшается общее число витков трансформатора 4, а также умень шается число внешних выводов трансформатора, что повышает надежностьчисловой ячейки.где а.п - динамический заряд переключения сердечника;Сп - время переключения сердечника;2 о - псевдопороговый ток, определяемый по кусочно-линейнойапроксимации характеристики- =р )1следовательно, с увеличением п суммарный заряд по числовой шине ипропорциональные ему потери на сопротивлении числовой шины 2 возрастают.В числовой ячейке, выбранной в качестве прототипа, можно реализовать Формула изобретения Числовая ячейка для оперативного запоминающего устройства с организацией 2 Д с двумя сердечниками на разряд, содержащая информационные сердечники, прошитые числовой и разрядными шинами, и координатный трансформатор с обмотками записи, считывания и выходной обмоткой, начало и конец которой соединены соответственно с началом и концом числовой шины, о т " л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения быстродействия к надежности числовой ячейки, в ней конец879649 В, Гордоноваалош.Корректор М.Пожо оставителехред И.А едактор Н. Коляда Тираж 648 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Жаказ 9730/ Филиал ППП "Патент жгород, ул. Проектная обмотки считывания координатноготрансформатора соединен с началом выходной обмотки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе81. Запоминающее устройство современных ЗЦВМ (сб.), М , "Мир", 1968, с. 101-1242. В.В. Бардиж Магнитные элементы ЦВМ, М "Энергия", 1976, с. 171 (прототип),Подписноенного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/