Запоминающая ячейка на криотронах

Запоминающая ячейка на криотронах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о пwg,.А:;;1 и E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4434iO

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свпдстельства— (22) Заявлено 13.04.64 (21) 962017/18-24 (51) Ч.Кгт. 6 11с 11.44 с присоединением заявки Х

962016 и 962018

Гооудврственныи комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 15.09.74.

Дата опубликования описания 16.10.75 (72) Авторы изобретения

С. Я. Беркович и Г. М. Лапир (71) Заявитель (54) ЗАПОМИНАЮЩАЯ ЯЧЕЙКА НА КРИОТРОНАХ

Изобретение относится к области запоминающих устройств.

Известна запоминающая ячейка на криотронах, содержащая числовую шину и разрядную шину поддерживающего тока, которая разделена в ячейке на две ветви с одинаковой индуктивностью, причем наличию тока в одной из ветвей соответствует хранение

«О», наличию тока в другой — «!».

Недостатками известной ячейки являются большое число шин и криотронов в ячейке, негозможность одновременной и независимоп записи и считывания в ячейках одного числа в ЗУ, невысокая надежность работы ячейки, невозможность ее использования в ассоциативной памяти.

Описываемая запоминающая ячейка на криотронах отличается тем, что она содержит одну числовую шину, в нее включен вентиль криотрона, управляющая цепь которого включена в ветвь ячейки, наличие тока в которой соответствует «1», параллельно вентилю указанного криотрона включена ветвь числовой шины, состоящая из последовательно соединенных управляющих цепей двух криотронов: криотрона записи, вентиль которого включен в ветвь ячейки, наличие тока в которой соответствует «О», и криотрона считывания.

Указаш|ые отличия позволяют уменьшить число шин и криотропов, повысить надежность

Бюлл стсн ь ¹ 34 (53) УД К 681.327 (088.8) 2 работы ячейки в ЗУ, обеспечивают одноврсменную и независимую запись и считывание и ячейках одного числа в ЗУ.

Для случая работы запоминающей ячейки на криотронах в ЗУ типа «z» и в ЗУ с совпадением токов она содержит дополнительную разрядную шину считывания, в которую вкл|очен вентиль криотрона считывания.

Эти отличия уменьшают расссивасмую

lo мощность при работе ячейки в ЗУ типа «z» и позволяют использовать ячейку в ЗУ с совпадением токов.

С целью упрощения запоминающей ячейки вентиль криотрона считывания может быть

15 включен в шину поддерживающего тока.

Запоминающая ячейка отличается также тем, что содержит разрядную шину сравнения и криотрон сравнения, вентиль которого включен в ветвь числовой шины последовательно с

2п управляющими цепями криотронов записи и считывания, а управляющая цепь криотрона сравнения включена в шину сравнения.

Указанные отличия придают ячейке ассоциативные свойства и упрощают криотронные к цепи управления ассоциативным ЗУ.

С целью придания ячейке ассоциативных свойств и упрощения крпотронных цепей управления ассоциативным ЗУ при упрощенной конструкции ячейки она содержит разряднуl0

ЗО шину сравнения и крпотрон сраьнсння. веп443410

3 тиль которого Вкл1очсп в ветвь числовой шины последовательно с управляющими цепями криотропов записи и считывания, а управляющая 1!Вспь крпотропа сраш!еши включена в шипу срявнсния.

Запоминающая ячейка содер>кит дополнительно втору!о числовую шипу, псрсмычку несовпадения, соед;шя1ощую обс числовые шины и пропускающую ток пз одной числовой шины в другую при пссовпадспш, и два криО тропа, Всптп III которых Вкл!Очспы п эту иеремbi !!л, !Iри iсм уl!p>lвляющая цлlь псрьОГО из нпх включена в ветвь ячейки, наличие тока ь которой соответствует «О», а управляющая цепь второго криотрона включена в шину счиTblBBHI

Зти отличия расширя!от логические возможности ячейки.

На фпг. 1 изображена принципиальная схема зяпомш!ающей ячейки па криотронах по и. 1; па фпг. 2 — - то жс, для запоминаю1цей я:сйкп ilo и. 2; ilя фпг. 3 изображспа ваяв мснп1!>! дlicn 11 м м>l Оков з1!циси; II3 фн! . 4 .ànîïøàloIön>i ячейка по и. 6 (с ассоциативными свойств!!Ми);

Запомипа1ощая ячейка (см. фиг. 1) содержит разрядную шину 1, по которой идет поддер:кивающии ток 1, ветвь 2 ячейки, наличие тока в которой озпачаст «0», ветвь 3 ячейки, ияли inc тгка в которой означает «1» (ипдук тивпостп обсих вствей дол>кны бь!т! одинаковы), крпотроп записи 4, криотропы считывания 5. 6, числоьую шину 7, Ветвь 8 числовой

ШИПЫ.

На фпг. 2 изображен вариант этой ячейки, где считывание производится с отдельного провода 9 (остальные обозпачс1!Ия такие >ке, что и па фиг. 1).

На фиг. 3 изображена ьрсмсш1ая диаграмма токов записи: а — импульс в шине 7; б и

o — nixIny:!hei>i n nlnIic 1 lip!! записи «1» и «О».

Запомипя!ощяя ячейка по nil. 1 и 2 пригодна для использования в матрице типа «z».

Запоминающая ячейка по и. 2 может работать в матрице с совпадением токов.

Считывание в ячейке происходит без раз рушепия хранящейся информации. Hp:I считывании в шипу 7 подается импульс тока.

Если в ячейке хранится «,1», т. е. поддерживающий ток идет через ветвь 3, то сверхпроводимость вентиля криотрона 5 разруше на, и считывающий импульс ответвляется в ветвь 8 и разрушает сверхпроводимость вентилей криотронов 6 и 4. Выходной сигнал с вентиля криотрона 6 появляется на шине 1.

Появление сопротивления ьентиля криотрона 4 нс разрушает информации, так как ток I идет через ветвь 3.

Если в ячейке хранится «О», г. е. поддерживающий ток идет через ветвь 3, -о вентиль криотрона 5 не разрушается, и большая часть считывающего тока проходит по шине 7, не ответвляясь в ветвь 8 из-за большей се индуктивности. Информация не разрушается, выходной сигнал отсутствует.

4

Запись в ячейку производится следующим образом.

В выбранную числовую шину подается импульс тока (фиг, 3, а) такой же, ка! и при считывании, В разрядной шине 1 меняется полярность поддсрживя1ощего тока, т. с. подается импульс тока с амплитудой 21, вычитающийся из поддерживающего тока. Импульс в разряд. !!учо ILnin) !!Одястс11 с врсмсп11ым сдвиГОм оТllоситс,lы!О и мГ1у, !ься !> !исловуlо шину в зависимости от того, что записывается: «1» 14nII

«О».

В случае записи «1» передний фронт импульса в разрядной шине подается раньше импульса в числовой шипе (фиг. 3, б), в случае записи «О» — позже (фиг. 3, в).

Изменение полярности тока в разрядной шине пс разрушает информации г, ячейках, лежащих на этой шине, и при восстановлении полярности состояние ячеек полностью восста11а ВПИВается .

Если всптпль крпотрона 4 разрушен, То при изменении полярности поддерживающего тока ток в ячейке, находясь в ветви 3, меняет направление.

Если же вентиль криотропа 4 находится в сверхпроводящем состоянии, то при изменении полярности поддер>киьа1ощего тока ток В ячейке переходит па Одной 13cTIIn I! дру1.у 1О с обратным знаком, тяк как индуктивности

Обеих ветвей Одинаковы, а ноток в сверхпроводящем контуре остается постоянным.

Запись «1» происходит следующим образом.

В момент lo импульс б переводит ток в ячейке из одной ветви в другую, меняя его

i.3nðàâëåíIn. В следующий момент t! подается импульс а, который, как и при считыва. пнп, пе изменяет распределение тока в ячейке. Затем задний фронт импульса б восстанавливает первоначальное направление поддержива!Ощего тока. При этом ячейка окажется в состоянии «1»; если ток был в ветш4 2, то on просто перейдет в ветвь 3, изменив направление, если же оп был в ветви 3, то он там и останется, но изменит направление, так как в этом случае ветвь 2 заперта вентилем криотрона 4. В момент t4 снимается импульс а и в ячейке окажется записанной «1» независимо от того, в каком состоянии она до этого находилась.

Запись «О» выполняется следующим обра. зом.

Сначала подается импульс тока в числовую шину, распределение тока В ячейке не меняется, как и при считывании. Затем в момент t.. подается импульс в, ток в ячейке меняет направление на обратное и оказывается в ветви 3, так как если он был до этого в ветви 2, то он просто перейдет в ветвь 3, изменив направление, если же он был в ветви 3, то он в ней и останется, переменив направление, так как ветвь 2 заперта вентилем криотрона 4. В момент tq снимается импульс а.

443410

5 в момент t5 кончается импульс в, ток в ячейке переходит из ветви 3 в ветвь 2 с первоначальным направлением, т. е. в ячейку записывается «О» независимо от того, в каком состоянии она до этого находилась.

После записи в контуре, образованном ветвью 8 и вентилем криотрона 5, не остается никакого циркулирующего тока, так как в момент /4 вентиль криотрона 5 всегда раз. рушен.

Запоминающая ячейка на криотронах 110 п. 2 работает подобно ячейке по п. 1, с той лишь разницей, что считывание в ней производится с дополнительной разрядной шины считывания 9, в которую включен криотрон считывания 6. Последнее обстоятельство позволяет использовать этот вариант в матрице с совпадением токов при несколько измененном режиме. В шине 1 поддерживающий ток выключен (при восстановлении поддерживающего тока информация во всех ячейках, лс?кащих на шине 1, тоже восстанавливается) .

Выбор ячейки производится восстановлением поддерживающего тока в шине 1 и подачей импульса в шину 7. Шина 9 про«однт !юслсдовательно через все элементы «iaTj)II!!11.

Запись н считывание происходят так жс, как и в запоминающей ячейке но и. 1. Для работы схемы с совпадением токо, »cou«opIIмо, чтобы криотрон 5 срабатывал от тока 1 и

«ie срабатывал OT Toi

Запоминающая ячейка iio и. 2 позволяет считывать информацию в обратном коде. Для этого достаточно перед считыванием изменить полярность поддерживающего тока.

Это свойство позволяет прямо в ЗУ производить некоторые логическис поразрядные операции над числами. Входными переменными, 110 которым реализу!Отся логические функции, являются содержимое ячейки с одной стороны и полярность поддерживающего тока — с другой. Таким образом, на выходе из ЗУ можно получить равнозначность илп о1рицание равнозначности.

Запоминающая ячейка на I

Информация в ячейке представляется наличием поддерживающего тока в ветвях 2 («Î») или 3 («1»), индуктивности которых равны. При наличии тока в шине считываниянесравнения 9 криотрон 13 закрыт и считывающий ток в числовой шине 7 имеет два пути: через вентиль криотрона 5, куда он проходит в случае «О», лиоо через петлю считывания 8, 5

10 .15

Зо

3)>

6 куда он отклоняется при наличии «1». В последнем случае с ьснтиля криотрона 6 снимается выходной сигнал. Выдача обратным кодом производится изменением полярности поддерживающего тока на гремя счцтывания.

Запись производится при токе в шине 9. При записи «1» меняется полярность поддерживающего тока до начала импульса в шине 7 и восстанавливается прежняя полярность до его окоп:ания; при зат;нсп «О» полярность поддерживающего тока меняется после начала импульса в шине 7 и восстанавливается после его окончания.

Запоминающая ячейка может осуществлять операцию сравнения. Для этого, если происходит сравнение по «1», то меняется полярность поддерживяюп)сто тока, и если по

«О», то не меняется. Одновременно подастся ток г, шину сравнеш)я 10, которьш запирает вентиль криотро!)л 12 и ветви счптываш!я 8.

В случае согпядсш)я сравниглемого кода с кодом, «P<)11<)II«II:)Ic5I и Я Icl)lie< 110 <дс13?кнl)«llощнй ток оказывается в reinп 2, криотроц совпадеlIH5I 1«зяпирясT I)X Th TÎII«пз Ililllil>1 7 ну 1 1 через Ilcpc .>11>)»IO< ))с«овтlл;lсннл 1 ); п13!I этО >! Ilp5i310н 1)3 1< i)i) )Ill))le 7 Чсрс 3 )301!TI!.1!>

lip IIO11) Oil <1 > 01)! 1 . 1 с. I t )яC )!C CO!3)1<)дсн)15!, 1Ia0C)oP0т --- к13)!Г) т>)011, ) -3:! IPI>1 1, I!PI!OTj)01! coi3паде)шя 1-1 и кj);II)TpoII псср)ц)псп))я 13 откры ы и путь 1 Оку 13 1)I I) ) I < 1 1 чсpcз 1!с1)смычку несовпядсш!я 15 откры г.

В слу Члс OIIC1?<) lilIII IICCj?!1131!Cllil» (6;!0)elip013 ка срягпспия) ток г> шину 10 нс подлстся, я

II 0, ) t CTC 51 i; п)н н C <1 1! tl i b;l 111151 -i ccp a!31! ??11115! 9, ?????????????????? ???????????????? ?????????????????????? 13 ?????????????????? ???????????????????????? 15. ?????? ?????????? ???????? ???????? ???? ???????? 7 ?? ???????? 1 ???? ??pi>IT I! я)! лппя.

Предмст пзобрстспп»

1. З<п омипяюц,л» ячейка II<1 ????????????????????, ???????????????????? ???????????????? ????!?? li ?????????????????? ???????? ?????????????????????????????? ????????, ?????????????? ?????????????????? ?? ???????????? ???? jnc ?????????? ?? ???????????????????? ????????????????????????????, ???????????? ?????????????? ???????? ?????????? ???? ???????????? ?????????????????????????? ???????????????? ??q??, ?????????????? ???????????? ????” ??1??, ????.)?? !??!??!),??. !????! ??????, ??????, ?????????? ???????????????????? ?????????? ?????? ?? ????????????????????, ?????????????????? ???????????????????? ???????????? ???????????? ????, ?????????????????????? ?????????????????????? ?????????????????????????? ?????????????????????? ???????????? ???????????????? 13 ?????????????? ???????????? ?????? ???????????????? ????ii) ????????, ?????? ?????????????? ??3????????!.!?? ??????????????????, ?????????????????????? ???????? ???????????????? ???????????????? ?????????? ????????????, ???????????? ?? ?????????????? ?????????????????????????? ?????????????????????? ??????????,???? ??????;-??)??!??!?? ?????????????????? ???????????????? ???????????????? ????????, ??????????????????! ??"> последовятс i>110 соединенных управля)оlцп«цс .Ic!1 дву?х крпотронов: криотропа записи, re!i i I! ль которого

Вклю 1ец В ветв«> ячсикп, наличие тока В кОторой соответствует «О», и криотропя считывания.

2. Ячейка по п. 1, Ог.!!1 là!oI!jàëñÿ тем, что, с целью уменьшения рассс!)влемой мощности

443410

Фиг. 1! !

Фиг. 2

7 при работе ячейки в ЗУ типа «z» и возможности использования ячейки в ЗУ с совпадением токов, опа содержит дополнительную разрядную шину считывания, в которую включен вентиль криотрона считывания.

3. Ячейка по п. 1, отличающаяся те»|, что, с целью упрощения ячейки, вентиль криотрона считывания включен в шину поддерживающего тока.

4. Ячейка по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью придания ячейке ассоциативных свойств и упрощения криотронных цепей управления ассоциативным ЗУ, она содержит разрядную шину сравнения и криотрон сравнения, вентиль которого включен в ветвь числовой шины последовательно с управляющими цепями криотропов записи и считывания, а управляющая цепь криотропа сравнения включена в шину сравнения, 5. Ячейка по п. 3, отличающаяся, тем, что, с целью придания ячейке ассоциативных

8 свойств и упрощения криотронных цепей управления ассоциативным ЗУ при упрощенной конструкции ячейки, опа содержит разрядну|о шину сравнения и криотрон сравнения, вен5 тиль которого включен в ветвь числовой шины последовательно с управляющими цепями криотронов записи и считывания, а управляющая цепь криотрона сравнения включена в шину сравнения, 10 6. Ячейка по п. 4, orëè÷à oè(àÿcë тем, что, с целью расширения ее лог возможностей, она содержит дополнительно вторую числовую шину, перемычку несовпадения, сое диняющую обе числовые шины и пропускаюlG щую ток из одной числовой шины в другую при несовпадении, и два криотрона, вентили которых включены в эту перемычку, причем управляющая цепь первого из них включена в ветвь ячейки, наличие тока в которой соот20 ветствует «0», а управляющая цепь второго

«риотрона включена в шину считывания.

443410

+u8 3

Составитель А. Корюкова

Редактор Б. Нанкина Техред О. Гуменюк Корректоры: Н. Лебедева и Л. Брахнина

Заказ 4044 Изд. ¹ 1321 Тираж 591

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

МОТ, Загорский филиал!

4 I q г! !4

1 !1!

I I

I 11

1!!

I !

I