Логическое запоминающее устройство

. дв,цчквееа,че 1 ентцо-т е,тчфф, У СПИИЗОБРЕТЕН ИЯ Сочти Советочиу Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВВУЗависимое ог авт. свидетельства МЗаявлено 29 Х 111.1968 ( 1265275/181 П 1 х 6 11 с 11,/02 нием заявки х;с исое Комитет по дела иоритет изобретений и открыти при Совете Министров Опубликовано 07.1 Х.1971, Ьюллетець Ъе 2 УДК 68.327,0(088.8) Дата опубликования описания 27.ХН.1 Авторыизобретею И. Левшин и Ю. Н. Максаков Заявител ЛОГИЧЕСКОЕ ЗА УСТРОЙСТВО НАЮ Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам (ЗУ) электронцык вычислгнтельцых матини.Известаы ЗУ, в которых выпо,тняюгся ло гические и арифметичесгоие операции.В извесгцык ЗУ для,реализации суммирования многоразряднык чисел используется сравгоительцо много оборудовагсия и время суммировавия гораздо больше, чем в обыч о цых арифметичестсик устройствах (АУ).Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродейсгвия.Это достигается применением алгебраического сложения электродвижущик сил 1; (э.д,с.) сигналов, лаводимык в проводак счцтывания при перемагничивании ферритовык сердечников (для чего вводится общая обмотка считывавия для нескольких числовыми лииеек, соединеццая с формирователем считы О вания, который обеспечивает одновременцое считывапсие информации с этих числовькх лицеек), и сигналов, усиленцык усилителями считывания и отстрооированных стробирующими каскадами (для чего вводятся форми рователи обратной связи с грансформаторцым вььходом, обеспечивающие подачу отстробированнык сигналов в провод считывания). Провода считьсваовия ферритового накопителя при этом прошиты це только через ЗО 2ферритовые сердечцикц соотвегствующцк разрядов этик числовых линеек, но и через ферритовые сердечники предыдущих разрядов ц сердечникст трансформаторов обратнойНа фиг. 1,изображена схема предлагасмого устройства; на фцг. 2 - схема звук числовы линеек, используемык для сложения искодцык чисел; на фиг. 3 - схема связей проводов считывания ц стробирующик каскадов с формирователями обратной связи,Запоминающее устройство (см. фцг. 1) содержит феррптовый цакопцтель 1, выполценцый по системе с линейной выборкой с двумя сердечсшкамц на бцт; формирователи 2 выборками, формирующие токи для вы. борки чкчсел феррцтового накопителя 1; формирователи д записи, обеспечивающие запись ицформации в накопитель; парафазные усилители 4 считывацстя, обеспечивающие съем информации с накопителя, выходы которых соединены со стробцрующютс 1 каскадами 5, обеспечивающими стробировансте считанной и усиленпюй стцформацсги. Каждый из,выколов усилителей 4 считывания (см. фиг. 3) соединен со своим стробирующим каскадом. Выкоды эпик стробирующж каскадов, объединяясь через схемы сборки, образуют выкодную числовую магистраль устройства. На входы стробирующик каскадов подается оиг1 О 20 60 3пал Строб по двум входах 6 л 7, Лоеские элсмсцты 8 (см. фиг. 1) управляют работой форхврователе 2 выборки, формьирователей 3 записи и строблрукьшых каска;ьов 5. Фсрритовыс сердечники числовой ллнейкц 9 (см, фиг. 2), выпо;цецой по системе с лцлейой выборкой с двумя ссрлечикамц 10 ьца бит (рабочих и компецсируощьх), прошиты проводом записи 11. Один его конец заземлсц, а другой соелицсц с формирователех записи 12, Ферртовые сердечцики числовой лицсйкы 13, выполненой по оистеме с лице"цо" выборкоь с одним сердециком а бит, прошиты проводом 14 запцси, одиьп коцец кото. рого зазеьлеп, а другой сосдицеьц с формирователем 15 записи. Ферритовые сердечники члсловых линеек 9, 13 прошиты одним проводом 16 считывания, одиьц конец которого заземлец, а другой соединен с форхрователем 17 считывация. Провода записи ферритового накопителя 1 (фиг. 2) прошиты через сердечцики соотвегствуощих разрядов числовой лиьиейки 9 обычьцым образом, Провола считывация ферритового накопителя 1 прошиты через сердечники чцсловььх линеек 9 и 13 следующим образом (см. фиг. 2, 3). 1 Ьровод 18 считывация перьвого разряда прошит через все сердечгики первого разряда так, что сипцал, цаводимый в цем от ссрдечлков числовой линейками 9, лмеет огрыцатеьльцуо полярьцость, а от сердечника числовой лицейки 13 -- положительцуьо, и соелицец с усилителем считывания первого разряда. Провод 19 считывания второго разряда прошит через все сердечники второго разряда так же, как и провод считьввания первого разряда, и через сердечники первого разряда (за исклочецием, рабочего сердечника числовой,тицейкц 9) таким образом, что сипцал, наводимый в цем от компенсирующего сердечника числовой липейки 9 имеет отрццатсльцую полярность, а от сердечьвика числовой лицейки 13 - положительцуьо, и соединен с усиллтслсм считывация,второго разряда. Г 1 ровод 20 считываьия третьего разряда прошит через все ссрдецики третьего разряда так же, как и вол считывация второго разряда, и через сердечцики второго ц первого разрядов (за исключением рабочих серлечников числовой лньпейяи 9) таился жс образом, как и провод считывация второго разряда, а также через сердечник 21 трансформатора обратной связи (см. фиг, 3), являощийся выходом формирователя 22 обратной связи, таким образом, что сигцал, наводимый в ьцем, имеет огрыцательуо полярность, и далее соединен с усилите ем считывация третьего разряда и т. д, Один из стробирующих каскадеров второго разряда соелицец с первым формирователем 22 обратной связи. Олин из стробируюьььих каскадов третьего разряда соедццец со вторым форхирователем обратной связки и так далее до предпоследцего разряда, одиьн,из выходов стробыруощих каскадов которого соединен с пос 5 25 30 35 40 5 50 ледним формирователем обратной связи. 11 ровал 23 считывания последпего разряда прошит через все серле имли этого разряда чис;Овых,лисок 9 и 13 таким же образом, как и предыдущие провода считывацияи через сердечники предыдущих разрядов (за цсклочепиех рабочих сердечыиков числовой линейки 9) таиим же образом, как и предыдущие провода считывания, а также через все ссрлечь ики граясформаторов обратой связи в том же цаправлеции ц далее соеднцегц с усилителем считывания последнего разряда.Для выполнения устройствох алгебраического сложеция двух хьцогоразрялцых чцсепервое слагаемое записывают в числовую линейку 9. Для этого ца вход форьмирователя 12 записи подают запускающий сигал, а формирователи 3 запаси при этом работаот обычцых образом, т. е. выдают токи записи ,в провода записи,в соответствиями с кодом записываемого числа, Одновременно с подачей сигикала на вход формирователя 12 записи подают запускающий сигнал на вход форхпирователя 15 записи, который формирует ток, достаточный лля записи 1 во все сердечцики числовой дице- ки 13. Далее записывают второе слагаемое в числовую линейку 9, це спирая ее солержлмого. Для этого также подают запускающий сипцал па вход формирователя 12. Затем ыроизводят считываьпие лцформацни с числовых лицеек 9,и 13 олцовремеыцо, лля чего ьиа цход формировате,я 17 считывания подают запускающий сигнал, а ца входы 6 и 7 подают оигцал Строб. В результате алгебраического сложенля э.д.с. сигналов, цаводимых в проводах считывавия при перемагцичивации ферриговых сердечников числовых линеек 9 и 13, ьи силалов, наводимых в проводах считыьваьиия от формирователей обратой связи через трасформаторы обратой связи, ца выходе устройства получают цеобхолимый результат. Время сложения двух мцогоразря,ьых чисел равно времени выборками числа цз ЗУ, Допустим, необходимо сложить два числа А (а, а, а а) и В (Ь, Ьъ Ь, Ь). Рассмотрю сначала получецие суммы 3 в первом младшем разряде (а, + Ь). Запишех а, в первый разряд числовой ли,ыейки 9 ц одцоврехе"ьо запишем 1 в числовуо ли;ейку 13 (во все разряды). Не стирая а, заьсываем в числовуо Гьицейкъ 9 в первый же разряд Ьь Считываем информацию с чцсловых линеек 9 и 13, Сигналы, цаволихыс в проводе 18 считывания первого разряда прц всевозможцых цаборах аргумецтов а и Ь, лапы в табл. 1.Из табл. 1 видо, что сумма в первом разряде 5 равца: 5=а + Ь, гле зпак + оз.цачает сложецые по модулю 2,Рассмотрим теперь получеьпие суммы Ь, во втором разряде, Запляшем а, а, в числовую лицейку 9 (а, - в первый разряд, а, - во второй) ,и одцовремевцо записываем 1 в ьисловую линейку 13 (во все разряды). Не/ и 5 н т г. 0 О0 1 О 1 500 5 з = аа -,6 ч П -- а П, = У (1, С, 5 я.,),сп(рая а а., записываем 61, 6 в числовую линейку 9 (д - в первый разряд, 6 я - во второй). Считываем, инфо(рмациО с числовьк ,тицеек 9 и И. С(игпалы, наводимые в проводе 19,от сердечников второго разряда такие же, как и в проводе считывания первого раз(ряда (так как оц прошит через 1 и:с таким же образо(1), ц соответствуют таблице 1, в которой Код а(, Код Ь( и Код 5 заменя)отея соответствено на Код аг, Код Ьт и25 Код 5. Следовательно, частичная сумма вд втором разряде (5) равна: 5,а-аа д,Провод с гитывания второго разряда прошит еще через сердечники первого разряда (крдме рабочего сердечника числовой лине(кя 9), от которы.( вем аволится сигнал пореоса во второи разряд П 2. Сигналь(, павод)(5 ые в проводе считы(нация второго, разряда от сер- ДСЧПИКОВ ПЕРВОГО,РЯЗРЯДЯ, ПРИ СЧИтЫВаЦИЦ цпфдрмац)ц с теловых л:1 цсск 9 и У,), дауы и таол. 2,:)аИз табл. 2 видно, чтдсрсч(дс во второйразряд рявсц: 1 де зца( ( ) ОзЯчает кои .Окц(ио.Из табл. 1 2 впдд, чтд 1 чястичОй суммы в проводе считыва)ия представлена только отрицательым сигналом, а О - отсутствием сГ)ала, в то время как 1 пере- бб дса ц цро(годе ситыва,ция ц(рсдстявлсця только положительным сигна,чом, а 0 отсутствием сигнала,Рсз ул ьт)(р уюп(цс сигналы, на води м ые в проводе счптывап(я зтдрого разряда от сердечкчиков второго ц первого разрядов при считывании информации с числдвык линеек 9 и 13, даны в табл. 3. Частичная сумма,. Псеснсс П. Сумма Ч,1 О 0 -0 Из табл. 3 вцдд, что сумма во второмразряде равна: причем 1 пдлцой суммы представлена в проводе считыва)ия положительным или отрицательым импульсом (за,исклОчоц(пем первого .разряда, где полная сумма равна чястичнди сумме), а (О - отсутствием импульса.Рассмотрим далсс пдлучс;и. суммы в трс- тЬСМ РЯЗРЯДЕ. ЗЯПИП(СМ а(, аа, а, и (1(, )ч, Оа и числовую л(Ой(ку 9 ц 1 в исловуо линейку 13 в той жс последователь:Ост)1, как ц 3 1 В(к и рс;11 здг ц 1. сл уча я.". Считываем ицфдрл 1 ац(ю с чцсловы.; лц(сск 9 ,и,(,5. С:(галынаводимые в про;воде Ю от сердечников трстьеГО,разр 5(да, так)с жс, 1 к ц з проводя.( с)тывяцця зтордго ц:срвого разрядов, ц соответствуют табл. 1 (в которой Код а Код Ь(, ц Код 5 замюяОт. ся соотвстствен.Оа Код аа, Код)а ц Кдд 5(а). Слсдоватсл о, частцчая сучмя 5(а и третьем,разряде раз;я: крд.5 с ТОГО, провод считывания т)стьсГО ряз. ряда прошит сьцс через сердечники второго и и С рВ ОГО р Я 3 р ягдо 3 ( к,р д.1С р Я О дч и к СС р де ц ков числовой лцсйкц 9) сп сердечник 21 формцрдзатсля 22 одратдй дзязц, соедцвсчшый с однимз в.(Оддз парафаз:ого усилитсл 5 с-)тыва;ця второго разряда, от котдрык и .(ем;аводтся сгцгал переноса в трсти( разряд, П,. Таки(м образом, сцгнал переноса в трстпц .)азряд является функцией т)е)( вслц.314232 8деления переноса при всевозможных наборахаргументов П,. Таблица 5 с,Сигнал п,11 ол Сигчал КотСигнал Колл о лСг = аг Сигналы, наводимые в ироводе считывания третьего, разряда от сердечников первого разрияда, определяются также таблицей 2. СЛЕдОВатЕЛЬНО Чаетнгп 1 Ый ПорЕНОС ИЗ ПсрВОГО разряда равеи: С,=Пг=а 16 Сиги 1 алы, наводимыс в проводе считывания претьего разряда от сердечника 21 формиро,вателя обрагной связи 22, являются функцней двух переменных С и 5 г, и определяются табл, 4. Таолица н с,Таблица 4 Перенос С=и: Спгнат Я и,охохоо хахх дххЧастичная сух хаох ххУ ао, х2ахохд =х оо .-,а х о. о оо о хо Из табл. 6 имеем; ао и Пз = Сг 1 г С л ч о ;ф 1 2 0 1 0 0 О 0 1 1 0 1 0 0 1 0 О Пз = Сг 1 гС С 5 г = СгГС 5 г,Из таблицы 4 следует; 5 пг -- С, 51,Пр 1 ИЧЕМ 1 СИГНада 5 п г ПрЕдСтаВЛяЕтСя ТОЛЬ. ко отрицательным импульсом, а 0 - отсутствием импульса.Перенос в л 1 обой разряд онрсделястся формулой: П;., - - С,. + 5,П,5 з = 53 + ПзПокажем, что в рассматриваемом случаефункция П, = ) (С 1, С, 5 н ) приводится к Получение суммы в следующих разрядах тиком ке виду, Составим табл. 5 для опре происходит апалоги 1 ным образом, Итак, ал 7где С - частичный перенос из первого разряда, причем С,=Пг;Сг - частичный перенос,из второго разряда;5 нг - сигнал, наводимый в проводе считывания третьего разряда от сердечника 21 формирователя обратной вязи 22,Сигналы, наводимые,в проводе считывания третьего:разряда от сердечииков второго разряда, определяются табл. 2, в которой Код а, Код 61 и Код Пг заменяются соответственно на Код аг, Код бг и Код Сг.Следовательно частичный перенос из,второго разряда равен: о о 1 0 о 1 1 Те наборы в табл. 5, которые в графе П, отмечены знакгом ", не могут возникнуть при выполнении сложения, и значение П, на иих не определено. Составим для функции переноса Пз по табл. 5 карту Вейча (табл. 6), доопределим функци 1 о Пз значениями, заключенными в квадрат, как это показано в табл. 5 и 6. Доопределен 1 ие взято гиз условия минимальности функции Пз Подставляя в эту формулу значение 5 н по 45 лугим: а так как С = Пг, то Пз -- Сг 1 гПг 5 г, 50 что и требовалось показать.Результирующие сигналы в проводе счи.тьвваиия тлетьего разряда от сер 1 дечников третьего разряда и сердечников, образующих перенос (сердечник 1 и,второго разряда, сердечб ники первого разряда, сердечник обрапнойсвязи, определяются таблицей , в которой графы Частичная сумма 5 г, Перенос Пг и Сумма 5 г, заменяются соответсгвенно на графы Часпичная сумма 5 з, 11 еренос б 1 Пз, Сумма 5 з. Следовательно, полная сумма третьего разряда равна:поритгм суммирования определяегся еледуюц 1 ими формул аии: 5, =5,+ П,. где 5, =а, +Ь, С, =а, 6,. 10 При сумм 1 и 1 рова 1 н 1 ии,различных кодов переносы распространяются по разному, Например, 13 цри суммироваци 1 и таких кодов+ 1000000011111110пе 1 репос 1 из 1 первого разряда (первый разряд слева) по 1 падаст в ста 1 рший разряд (старший 20 разряд справа) цепосредствен 1 но без всякой задержки. Л при суммировании таких кодов, как+ 1000 001000 00, 25 сигнал переноса, возвикающий в первом разряде наводится одновременно.в проводах считьвваяия всех разрядов, начиная со второго, Однако сигнал переноса в проводе считывания,второго, разряда,поступцт на усилнтель 30 считывания;второго разряда, усил 1 ится и вызовет срабатыва 1 ис формирователя 22 обратиой связви второго разряда. Так как провода считывания всех разрядов, начиная с третьего, проходят через сердечоик 21 форми рователя 22 обратной овязи вгорого разряда, то сигналы переноса в;них от первого разряда будут скомпе 1 ноированы (это соответствует набору М 6 таблицы 5). Несмстря ца то, что цепь ус 1 илитель считывация - форми О рователь обратной связи состоит из линейных элементов,:в цсй воздикнст хотя ц малая, но конечная задержка 1 Это вызовет неполную компенсацию сигнала переноса в проводах считыванця всех разрядовначиная с 1 третьего и приведст к,возникновению ,в них небольших помех. Для того, чтобы усилители считывация начиная,с третьего разряда пе срабяты 1 вяли,от этих оме, в них долкон быть установлен цесколько больший уровень,0 ограничения. Рассматривая далее суммирование таких кодов 110000, 111000 + + 110000 111000 и т, д. и рассукда 51 таким ке образом.можно видеть, что сигнал компРнсяцци пере. ,носа 5 будет задержан ца время 2 ,;:сцгцал компенсации переноса 5 будет задсржа 1 н ца 1 врсмя 3 , и т. д что П 1 риведет к ступенчатой регулировке уровня ограничения уоцлителей считывалия. Это означает, что уровень ограничения четвертого разряда должен быть больше уровня ограничения треть. его разряда, уровень ограничения пятого разряда должен быть больше уровня ограццчсцця чствертого разряда ц т. д. Благодаря тому, что величи 1 на , мала, а ферритовые сердечн 1 икц могут быть выбрацы с достаточно большим временем псрсмагнцчиваннця обеспечивается возмукность нормальцого фмнкцнонцровавия уот 1 ойст 1 ва с количсством раз,рядоз, необходимым для построения нацболсс широко применяемых ЭВ.Ч.Поскольку запоминающее устройство выполнено по систсмс с лцнс 11 ной,выборкой с двумя сердечникамц па бцт, такая ступенчатая рсгулцровка уровней огранянчения усилителей (котэрая ставится только на каналах усилителей, цспользу 1 О 1 цихся для запуска формирователей обратной связи) це влияет ,ца работу устройства как запомгпнающепо; эт 5 ц каналы закрыты вследств 11 е того, что сигнал Строб,з этом режиме подастся только ца вход 6.Количество числовых линеек в устройстве, цопользхсх 1 ых для сложенця, может бь 1 ть хвсличе.1 О по необходимости.Предмет изобретенияЛогическое запомцда 1 ощес устройство, содержащее пакопитель, прошитый проводами записц и счцтывадц 51, допел.1 нтсльцыс числовые лцнеик 1 и, выпол:1 е:1 цыс ца сс"рдсчциках, н стробирующцс уоцлитслц, Отлача 1 ощеегя тем, что, с цель 1 о упрощения устройства и увеличения его быстрсдсйствця, псрвая числовая лц;1 сйка содержит два сердечника,ца бит, вторая один сердечник ца бцт, прошцтыс общим проводом опроса ц цндцвидуаль.1 ыми,проводамц эапцо 11, пр 1 этом П 1 роводя записи,накопителя прэш 11 ты через ссрдсчнцк 1 ц первой числозэй л 1 и 1 сйкц, а провода считы- ВЯЦЦЯ - ЧСРСЗ СЕ;ДЕЧ 1 ИК(Ц ООСНХлыеск, через сердечники,предыдущих .разрядов и через дэпол:1 цтсльные с р 1 е 11 и 1 кн, предцазначсцдыс для фсрмцровац 11 я сигнала обратной связи с выхэда стробцру 1 ощцх уецлнтслсй.огяптсЗаказ 5587ЦНИИПИ Изд.1235 Тираж 47о делам изобретений и открытий прп Москва, 7 К, Раушская паб., д, 4/5 Загорская типография Иодписное стс Мппистров С(Л;Р