Полупостоянное запоминающее устройство с электрической перезаписью информации

3 СОВЕТСКИХййЮМШЕ СПУБ ЛИК 88068 А 19) (11) 11 С 11/00 КОМИткт СССЕ нина полнтех-летия Велистической тельство СССР(71) Киевский ордена Лее ,ническнй институт им.50кой Октябрьской социалиреволюции(54)(57) 1. ПОЛУПОСТОЯННОЕ ЗАПОИИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕЗАПИСЬЮ ИНФОРИАЦИИ, содержащее де-шифратор адреса, адресные ключи за-, писи и считывания, элементы развязки числовой и разрядный формирователи стирания, разрядные ключи записи, формирователь напряжения считывания, усилители считывания, формирователь напряжения записи и матрицу пьезокерамических элементов памяти, раз-, рядные шины считывания которой соединены с входами усилителей считывания, разрядные шины записи - с выходами разрядных ключей записи, числовые шины - с выходами адресных ключей записи и считывания, одни из,входов которых подключены к выходам дешифратора адреса,.а другке входы объединены и соединены с выходами формирователя напряжения считывания и формирователя напряжения записи, выход числового формирователя стирания подключен к одним из выводов элементов развязки, другие выводы которых соединены с выходами адресных ключей записи и считывания, первые входы разрядных ключей записи соединены с выходом разрядного формирователя стирания, вторые входы являются информационными входами устрой" ства, управляющими входами которого являются объединенные входы разрядного и числового формирователей стирания, вход формирователя напряжения записи, вход формирователя напряже.ния считывания и объединенные третьи входы разрядных ключей записи, о т" л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены дополнительные Формирователи напряжения записи и элемент задержки, вход которого подключен к одному иэ управляющих входов устройства, а выход соединен с входа.ми дополнительных. формирователей напряжения записи, выходы которых подключены соответственно к первым входам разрядных ключей записи н одним из выводов элементов развязки,2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый дополнительный формирователь напряже- . ния записи содержит управляющий и коммутирующий транзисторы, резисторы с первого по третий и диод, анод которого подключен к эмиттеру комфмутирующего транзистора, а катод яв ляется выходом формирователя, входом которого является один из выводов . первого резистора, второй вывод которого со).динен с базой управляющего транзистора, коллектор которого подключен к одним из выводов второго и третьего резисторов и базе коммутирующего транзистора, коллектор которого и другой вывод второго резис1088068 тора подключены к шине питания, эмиттер управляющего транзистора и вто 1Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к области полупостоянных запоминающихустройств ( ЗУ ) с электрической перезаписью информации на основе сегнето"электрических пьезотрансформаторныхэлементов памяти, совмещенных с аппаратурой перезаписи и предназначенных для работы в тяжелых эксплуатационных условиях.Известно запоминающее устройство,содержащее матрицу пьезокерамическихэлементов памяти, числовые шины которой подключены к выходам адресныхключей записи-считывания, разрядныешины считывания - к входам усилителей считывания, разрядные шины записи - к выходам разрядных ключей за"писи, формирователи напряжений сти"рания, записи и считывания.1Недостатком этого устройства является низкая надежность и большоечисло блоков адресной части. Низкаянадежность обусловлена большим напра"жением разрушения в невыбранных элементах памяти при записи информации.Наиболее близким к изобретению является полупостоянное ЗУ с электрической перезаписью информации, содержащее дешифратор адреса, свяэан 30ный с адресными ключами записи-считывания, усилители считывания, разрядные ключи записи, матрицу пьезокерамических элементов памяти, разрядные шины считывания которой сое динены с входами усилителей считывания, разрядные шины записи - с выходами разрядных ключей записи,числовые шины - с выходами адресныхключей записи-считывания, числовой 4 Оформирователь стирания, выход которого через резисторы подключен к числовым шинам, разрядный формировательстирания, подключенный своим выходом к сигнальным входам разрядных . 45ключей записи, формирователи напряжений записи и считывания, входы ко-,рой вывод третьего резистора соединены с шиной нулевого потенциала. 3торых объединены и подключены к сигнальным входам адресных ключей 12 3.Однако в.известном устройстве низкая надежность также обусловлена .большим напряжением разрушения в не- выбранных элементах памяти при записи информации. Действительно, в данном устройстве коэффициент разруше ния, т.е. отношение напряжения эа" писи к напряжению разрушения, равен трем. В то же время параметры современных пьезокерамических материалов в диапазоне рабочих температур обуславливают смещение характеристик записи элементов памяти, при котором устойчивая работа устройства возможна при коэффициенте разрушения, равном 4 и более.Целью изобретения является повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,что в полупостоянное запоминающее усройство с электрической перезаписью информации, содержащее дешифратор адреса, адресные ключи записи и считывания, элементы развязки, числовой и разрядный формирователи стирания разрядные ключи записи, формирователь напряжения считывания, усилители считывания, формирователь напряжения записи и матрицу пьезокерамических элементов памяти, разрядные шины считывания которой соединены со входами усилителей считывания1 разрядные шины записи - с выходами разрядных ключей записи, числовые шины " с выходами адресных ключей записи и считывания, одни из входов которых подключены к выходам дешифратора адреса, а другие входы объединены и соединены с выходами формирователя напряжения считывания и формирователя напряжения записи, выход числового формирователя стирания подключен к одним из выводов элементов развязки, другие выводы которых соединены с выходами адресных, ключей записи и считывания, первые входы3 10880 разрядных ключей записи соединены с, выходом разрядного формирователя стирания, вторые входы являются информационными входами устройства, управляющими входами которого являют 5 ся объединенные входы разрядного и числового формирователей стирания, вход формирователя напряжения записи, вход формирователя напряжения считывания и объединенные третьи вхо"О ды разрядных ключей записи, введены дополнительныеформирователи напряжения записи и элемент задержки, вход которого подключен к одному иэ управляющих входов устройства, а выход соединен со входами дополнительных 4 юрмирователей напряжения записи, выходы которых подключены соответственно к первым входам разрядных ключей записи и одним из выво- дов элементов развязки.Каждый дополнительный формирова-. тель напряжения записи содержит управляющий и коммутирующий транзисторы, резисторы с первого по третий и диод, анод которого подключен к эмиттеру коммутирующего транзистора, а катод является выходом 4 юрмирователя, входом которого является один из выводов первого резистора вто 30 рой вывод которого соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого подключен к одним из выводов второго и третьего резисторов и базе коммутирующего транзистора, коллектор которого и другой вывод второго З резистора нодключены к.шине питания, эмиттер управляющего транзистора и второй вывод третьего резистора. соединены с шиной нулевого потенциала.На фнг.) представлена структурная 4 О схема полупостоянного запоминающего устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема дополнительного формирователя напряжения записи.Полупостоянное запоминающее уст" 45 ройство содержит (фиг.) дешифратор 1 адреса, связанный с адресными ключами 2 1-2,). записи и считывания, усилители 3, 32 считывания, разрядные ключи 4 , 42 записи, матрицу 5 пьезокерамических элементов памяти, разрядные шины 6, 62 считывания которой соединены с входами усилителей 3, 32, разрядные шины 71, 72 записи - с выходами 81, 82 разрядных ключей 4, 55 42 записи, числовые шины 9-9 + - с выходами 10 - 10 адресных ключей12 з записи и считываниячисловой 68 4 формирователь 11 стирания, выход 12 которого через элементы развязки, на. пример резисторы 13- )34 . подклю" чен к числовым шинам 9- 9 разрядный формирователь 14 стирания, под" ключенный своим выходом 15 к первым входам )бч, 16 разрядных ключей 4, 4 записи, вторые входы 17, 7 которых являются информациойными входами устройства, формирователь 18 напряжения записи и формирователь 19 напряжения считывания, выходы 20 и 21 которых объединены и подключены к входам 22-22, адресных ключей 2-2, записи и считывания, а входы 23 и 24 являются одними из управляющих входов устройства.Кроме того, устройство содерьит элемент 25 задержки, дополнительные формирователи 26 и 27 напряжения записи, входы 28 и 29 которых объединены и подключены к выходу 30 элемента 25 задержки, имеющего вход 3). Выход 32 4 юрмирователя 26 подключен к выводам резисторов 13)- 13, а выход 33 формирователя 27 - ко входам 71 ф 1 2 разряднцх ключей 4, 42 за писи, третьи входы 34, 34 которых объединены и соединенй с управляющим входом 35 устройства, а входы 36 и 37 формирователей 11 и 14 объединены и соединены с управляющим входом 38 устройства.Каждый дополнительный 4 юрмирователь 26 или 27 содержит (фиг.2 первый резистор 39, шину 40 .питания, коммутирующий 41 и управляющий 42 транзисторы, диод 43, второй 44 и третий 45 резисторы и шину 46 нулевого потенциала.Устройство работает в трех режимах: стирание, запись, считывание.При стирании информации на вход 38 устройства подают управляющий импульс, по которому на выходах формирователей 11 и 14 формируются импульсы полного напряжения стирания, проходящие через разрядные ключи 4 записи на разрядные шины 7 записи, а через резисторы 13 - на числовые шины 9. На вход 35 устройства подают сигнал логический "0", В этом случае все разрядные ключи 4 записи коммутируют импульс полного напряжения стирания на разрядные шины 7 записи.Выбранную числовую шину, например шину 91, коммутируют через выбранный ключ 2 на шину 46 нулевого потенци" ала, а на остальные невыбранные чнслоф068 Фгическая 1 , а пьезокерамика техэлементов , где записывается логическии 0 , претерпевает двойное пере ключение по частному циклу под дейс твием напряжений +Ч 1 /2 в первом полутакте (от 0 до й ) и: -О,/ 2 во втором полутакте ( отдо 2 й) и , таким образом , остается в состоянии ,близком к минус Р , На запоминающие элементы выбранных адресов в течение двух тактов воздействуют импульсы напряжений амплитудой 1 11 / 4йкоторые лишь в допустимых пределахизменяют предыдущую поляризацию пье- .зокерамики.При считывании информации на вход24 устройства подают импульс управления, по которому на выходе формирователя 19 формируется импульс возбуждения с заданными параметрами, поступающий через выбранный адресный ключ2 на выбранную числовую шину 9. Выходные сигналы, полярность которых определяется направлением поляризации пьезокерамики запоминающихэлементов выбранного адреса, формируются на шинах 6 путем двойного электромеханического преобразования энер"гии импульса возбуждения.Считывание инФормации происходитбез разрушения, так как амплитудуимпульсов возбуждения выбирают меньше допустимого уровня напряженийразрушения запоминающих элементов.Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в по-,вышении его надежности за счет расширения области устойчивой работы.В случае применения пьезокерами-,ки ЦТСобласть устойчивой работыпредложенного устройства по сравнению с известным устройством увеличивается примерно в 4 раза, что обеспечивает надежную работу без термостабилизации и термокомпенсацин вдиапазоне температур -40 - +85 С. 5 1088вые шины поступает импульс полногонапряжения стирания. В результате,запоминающие элементы выбранного адреса устанавливаются в нулевое состояние, соответствующее минус Р а за 15поминающие элементы невыбранных адресов сохраняют прежнее состояние,так как импульсы напряжения стирания создают в них противоположно направленные электрические поля взаимно10 компенсирующие друг друга. Стирание информации можно провести во всех адресах сразу за один такт, для чего дополнительно стробируют дешифратор 1 адреса, подключая через ключи 2- 2 все числовые шины 9 1-9, к шине15 4 нулевого потенциала.При записи информации на вход 23 устройства подают импульс управления который на выходе 20 формирователя 18 Формирует импульс полного напряго ження записи амплитудой 11 и длительностью С, поступающий через выбранный ключ 2 на выбранную числовую шину 9, и пройдя элемент 25 задержки и расширившись до длительности 2 С,25 поступает на входы Формирователей 26 н 27, На выходе 32 формирователя 26 формируется импульс напряжения амплитудой 0, 4 и длительностью 2 Со который через резисторы 13 поступает ЗО на все невыбранные числовые шины 9. На выходе 33 формирователя 27 формируется импульс напряжения амплитудой 11 /2 и длительностью 2 С который через ключи 4 1 в соответствии с записываемой информацией 1 поступает на разрядные шины 7 записи. Кроме того, разрядные шины записи тех разрядов, в которые записывается логическая , коммутируют на шину 46 нулево го потенциала через разрядные ключи 4 записи по сигналам со входов 17. В результате в выбранном адресе происходит переключение пьезокерамики в состояние плюс Р в тех эапоминающих элементах, где записывается ло