Запоминающее устройство

Запоминающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при разработке непрограммируемых запоминающих устройств. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. В запоминающее устройство, содержащее задающий генератор 14, генератор импульсов возбуждения 11, формирователь импульсов задержки 17, формирователь импульсов установки нуля 19, группу элементов И 9, суммирующие счетчики 15, накопитель информации 1 на биморфной пьезокерамической матрице, состоящей из пьезокерамических пластин 2, 3, общего электрода 4, подключенного к шине нулевого потенциала устройства, входного электрода 5, подключенного к выходу генератора импульсов возбуждения 11 с соответствующими взаимосвязями, согласно изобретению введены группа детекторов нуля 8, детектор-формирователь стробирующих импульсов 13, элемент И 10, формирователь тактовых импульсов записи 20, буферный регистр 21 с соответствующими новыми взаимосвязями. 2 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Р ЕСПУБЛ И К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4635928/24. (22) 12,01.89 (46) 30.08.91. Бюл. N. 32 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) В,С,Акопян и К;Р.Григорян л (53) 681.327.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 314233, кл. G 11 С 11/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 1536441, кл. G 11 С 11/ОО, 1988. (54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке непрограммируемых запоминающих устройств. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. В запоминающее устройство, содержащее эа5U 1674253 А1 (я)5 6 )1 С 11/00 дающий генератор 14, генератор 11 импульсов возбуждения, формирователь 17 импульcîâ задержки, формирователь 19 импульсов установки нуля, группу элементов И 9, суммирующие счетчики 15, накопитель 1 информации на биморфной пьезокерамической матрице, состоящей из пьезокерамических пластин 2, 3, общего электрода 4, подключенного к шине нулевого потенциала устройства, входного электрода 5, подключенного к выходу генератора

11 импульсов возбуждения с соответствующими взаимосвязями, согласно изобретению введены группа детекторов 8 нуля. детектор-формирователь 13 стробирующих импульсов, элемент И 10, формирователь 20 тактовых импульсов записи, буферный регистр 21 с соответствующими навыми взаимосвязями. 2 ил.

1674253

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к пьезокерамическим запоминающим устройствам, и может быть использовано в перепрограммируемых накопительных устройствах.

Целью изобретения является повышение быстродействия запоминающего устройства.

На фиг.1 показана функциональная схема запоминающего устройства; на фиг.2— временные диаграммы его работы, Устройство содержит накопитель информации в виде биморфной пьзокерамической матрицы (ПКМ) 1, состоящей из пьезокерамических пластин 2 и 3, общего электрода 4, подключенного к шине нулевого потенциала, входного электрода 5 и выходных электро цов 6, шины 7 записи/считывания, группу детекторов 8 нуля с разрешением:записи, группу элементов И 9, элемент И 10, генератор 11 импульсов возбуждения, шину 12 управления заданием режима устройства, детекторформирователь 13 стробирующих импульсов, задающий генератор 14, суммирующие счетчики 15, объединенные в блок 16„формирователь 17 импульсов задержки сигнала считывания, шину 18 управления считыванием, формирователь 19 импульсов установки нуля, формирователь 20 тактовых импульсов записи, буферный регистр 21.

Устройство работает следующим образом.

Направление и величина остаточной поляризации подэлектродной области электрода 5 как при записи, так и при считывании информации не изменяется и, с целью получения максимальных выходных сигналов, имеет предельное, например положительное, значение Pn = +Рг (на фиг.1 условно принято направление стрелки вверх). Один из электродов (электрод 6 на фиг.1) выходной пластины 3 используется для формирования опорного сигнала детектора-формирователя стробирующих импульсов и соединен с вторым информационным входом формирователя 13. Подэлектродная область электрода 6 имеет предельную отрицательную поляризации Р1 (6 ) = -Рм, как показано на фиг.1, и не изменяется в процессе считывания информации.

Перед началом записи на шину 12 подается сигнал, который отключает генератор 11 и детектор 8.

Запись кода Ni числа производится после предварительной подготовки (установки нуля) запоминающего элемента ПКМ.

При этом подэлектродные области выбранного электрода 6 через шину 7 (фиг.1) поляризуются по предельному циклу P =-Рг(или

Р =+Р ) импульсом отрицательной (положительной) полярности с фиксированной амплитудой Un и длительностью tn. Запись кода числа осуществляется переключением под5 электродной области выбранного электрода

6 в диапазоне Р =-Р -0 (или P> =+ Рг-0). Так как при записи кода N числа на шину 7 выбранного электрода подают импульс записи положительной (отрицательной) по10 лярности с амплитудой Оп(Щ = Х ь U(t) и длительностью tn (либо, амплитудой Un u длительностью сп (Й) = ь т(1)), где i = 1-m, и изменяют поляризацйю подэлектродной области ПКМ, переключая ее в 1-е частично

15 переключенное состояние, При считывании информации на шину

12 подается управляющий сигнал, который включает генератор 11 и детектор 8. При этом с выхода генератора 11 напряжение возбуждения прямоугольной (синусоидаль20 ной) формы с амплитудой U «Оп(М 1) и частотой F> = Рр подается на электрод 5 входной пластины 2, первый информационный вход детектора-формирователя 13 и информационный вход формирователя 17

25 (фиг.1 и 2а).

На шину 18 с задержкой на время t< подается сигнал считывания информации

U ö (фиг.2в, r). Время задержки t< зависит от динамических свойств накопителя (ПКМ) в

30 резонансном режиме возбуждения и в основном определяется пьезомодулем dot подэлектродных областей электродов пластин 2 и 3. Формирователь 19 по переднему фронту сигнала U > формирует короткий им35 пульс установки нуля счетчика 15 и буферного регистра 21 (фиг.2в, г, д и фиг.1). На выходе формирователя 17 с задержкой на время t, необходимое для установки нуля счетчиков, формируется импульс напряже40 ния считывания с длительностью tc (фиг.2г, д, е). С этого момента начинается собственно процесс считывания, При поступлении сигналов возбуждения на электрод 5 входной пластины 2

45 вследствие прямого и обратного пьезоэффектов, а также свойства накопителя изменять параметры выходного сигнала в зависимости от направления векторов и степени остаточной поляризации подэлект50 родных областей пластин 2 и 3 на электродах 6 появляются пьезопреобразованные сигналы Ц(1) = kg(Ni) Ue(t), где kg(N>) — коэффициент передачи запоминающего элемента по каналу амплитуда — амплитуда при I-м

55 частично подключенном состоянии, j =1, К-1 число запоминающих элементов матрицы, амплитуда и фаза которых однозначно определяют код N -ro числа, записанного в j-й

16?4253 запоминающий элемент матрицы (фиг.2б).

При этом сдвиг фаз Ug) относительно входных сигналов возбуждения в указанном диапазоне Ape(Nl) = д (Ц) рв, гдето (Ni)— фаза выходного сигнала считывания произвольного j-ro запоминающего элемента при

i-м частично переключенном состоянии из диапазона изменений Р1 и фиксированном предельном значении Po, p — фаза входного сигнала возбуждения, составляет

Лр (й ) = л/2 - 0 (h,р (й ) =+л /2-0).

Сигналы считывания Ц(т) с электрода 6 поступают на детектор 8, на выходе которого по положительной полуволне пьезопреобразованных сигналов считывания формируются импульсы сигналов считывания 0 (Nl) (фиг.2б, к и фиг.1). На электроде 6 появляется пьеэопреобразованный сигнал

Uo(t), который совпадает по амплитуде и фазе с аналогичными параметрами сигнала считывания Ц(МО) с электродов 6 при записи кода числа No. Посредством детектора-формирователя 13 по пьезопреобразованному сигналу Ug(t) формируются стробирующие импульсы U >< и Ups, синхронизованные с отрицательной полуволной U6(t) (фиг.2а, з, и). При этом пьезопреобразованный сигнал Ug(t) с электрода 6 поступает на второй вход. детектора-формирователя 13, а на первый вход детектора 13 поступают сигналы возбуждения ПКМ с выхода генератора 11 импульсов. На первом выходе детектора-формирователя 13 формируется стробирующий импульс U < включения задающего генератора 14, который подается на второй вход элемента И 10. В момент совпадения стробирующего сигнала включения задающего генератора 14 и сигнала считывания с формирователя 17, поступающего на первый вход элемента И 10, на его выходе формируется сигнал включе-. ния задающего генератора 14 с длительностью t = 0 5Tii. С момента включения задающего генератора импульсы напряжения задающего генератора 14 с частотой F3i =

= m Fii, где m — число частично переключенных состояний подэлектродных областей запоминающего элемента ПКМ, и 1 длительностью тзг <0,5 (m. Fâ поступают на третьи входы элементов И 9 группы. На первые входы элементов И 9 группы поступают импульсы U (N) пьезопреобразованных сигналов считывания Ul(t) с выходов детекторов 8, Посредством стробирующего импульса U iz с второго выхода детектораформирователя 13, поступающего на вторые входы элементов И 9 группы, осуществляется фазовременная селекция импульсов пьезопреобразованных сигналов считывания и определяются t(i) временные интервалы (фиг,2и, к и фиг.1), длителыность которых однозначно зависит от сдвига фаз Лд (Nl) между пьезопреобразованными сигналами считывания с электро5 дов 6 соответствующих элементов и сигналом возбуждения ПКМ, По длительности сформированных t(i) временных интервалов выделяют число импульсов задающего генератора 14, поступающих на

10 счетные входы соответствующих суммирующих счетчиков 15, которые однозначно определяют код Nl чисел, хранимых в соответствующих запоминающих элементах ПКМ (фиг.2ж, и, к и фиг,1) После опре15 деления кода N; чисел по заднему фронту сигнала считывания с формирователя 17 посредством формирователя 20 формируется короткий тактовый импульс (фиг.2л и фиг.1), по которому коды Nl чисел записываются в

20 буферный регистр 21, Устройство обладает структурной гибкостью, обусловленной надежной работой накопителя с ПКМ из различных как известных, так и новых пьезоматериглов (а также

25 их сочетаний, например сегнетожесткой входной и сегнетомягкой выходной пластин), возможностью, если необходимо, изменять число фиксированных состояний (т.е. один и тот же накопитель может быть

30 реализован с различным объемом памяти), при этом в устройстве сколько-нибудь существенных изменений не производится (перестраивается частота задающего генератора).

5 Принципиальных ограничений на число обращений к запоминающему элементу нет, частота обращений не хуже 0,5Fe

По сравнению с известными предлагаемое устройство обеспечивает существенное

40 повышение быстродействия (не менее чем в

4 раза), При этом не требуется восстановления информации, что особенно полезно при построении надежных перепрограммируемых запоминающих устройств, когда режим

45 записи не является основным или когда необходимо длительное хранение информации.

Формула изобретения

Запоминающее устройство, содержа50 щее задающий генератор, генератор импульсов возбуждения, формирователь импульсов задержки, формирователь импульсов установки нуля, группу элементов

И, блок суммирующих счетчиков, буферный

55 регистр, накопитель информации в виде биморфной пьезокерамической матрицы, состоящей из пьезокерамических пластин, общего электрода, подключенного к шине

1674253

30 нулевого потенциала, входного электрода, подключенного к выходу генератора импульсов возбуждения, вход которого является входом задания режима устройства. l-x входных электродов. где i = 1,K, где К вЂ” число входных электродов биморфной пьезокерамической матрицы, которые, кроме К-го электрода, подключены соответственно к поразрядным шинам записи-считывания устройства, информационный вход формирователя импульсов задержки подключен к выходу генератора импульсов возбуждения, управляющий вход формирователя импульсов задержки подключен к входу управления считыванием устройства и входу формирователя импульсов установки нуля, выход которого подключен к установочным входам блока суммирующих счетчиков, счетные входы которого подключены к соответствующим выходам элементов И группы, третьи входы которых соединены с выходом. задающего генератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены группа детекторов нуля с разрешением записи, детектор-формирователь стробирующих импульсов, элемент И, формирователь тактовых импульсов записи, причем информационные входы буферного регистра соединены с соответствующими выходами блока суммирующих счетчиков, вход установки нуля буферного регистра подключен к выходу

5 формирователя импульсов установки нуля, а тактовый вход подключен к выходу формирователя тактовых импульсов записи, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов задержки и второму входу эле10 мента И, выход которого соединен с управляющим входом задающего генератора, управляющий и информационный входы детектора-формирователя стробирующих импульсов подключены соответственно к

15 выходу генератора импульсов возбуждения и К-му выходному электроду биморфной пьезокерамической матрицы, первый и второй выходы детектора-формирователя стробирующих импульсов подключены

20 соответственно к второму входу элемента И и вторым входам элементов И группы, первые входы которых подключены к выходам соответствующих детекторов нуля с разрешением записи группы, входы которых под25 ключены к соответствующим шинам записи-считывания устройства, а входы разрешения записи подключены к входу задания режима устройства.

1674253 а, йы

>(t ) 0(щ

Редактор А.Маковская

Заказ 2929 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ост! и сто (ю,) Составитель А.Ануфриев

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк