НАКОПИТЕЛЬ НА МИКРОСХЕМАХ ПАМЯТИ
MEMORY CHIP-BASED STORAGE

1. Цель работы
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.
Постоянные запоминающие устройства - накопители (ПЗУ) являются необходимым устройством для построения ЭВМ, особенно для схем управления.
Возможность электрической перезаписи снимает необходимость ручной или автоматической коммутации.
Целью данной работы является создание накопителя только на магнетиках и тем самым пополнение приборной базы магнитной цифровой техники.
2. Уровень техники
Известно очень большое число видов накопителей: электрических, световых, магнитных и других.
Некоторые магнитные накопители сделаны на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, но во всех этих устройствах, кроме магнетиков, существенно используются транзисторы и диоды.
3
В данном изобретении, кроме микросхемы памяти на магнетиках, используется полноточный магнитный элемент (ПМЭ), т.е. все устройства являются магнитными и могут естественно включаться, например, в магнитный компьютер.
3. Раскрытие изобретения
На рис.2 показана микросхема памяти. Она состоит из 3-х магнитных сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, соединенных короткозамкнутой цепью и прошитых шинами.
В таблице 4 показаны потоки магнитной индукции сердечников в состояниях микросхемы «0» и «1».
Накопительная часть представляет собой прямоугольник, заполненный микросхемами.
Число строк показывает длину числа. Число столбцов - количество запоминаемых кодов, умноженных на число в столбце.
3
Вдоль верхней и левой боковой граней накопительного блока расположены (ПМЭ).
Их выходы подключены ко всем шинам, кроме выходных.
В работе используются физические величины:
- поток магнитной индукции(ПМИ),
- изменения ПМИ (ИПМИ),
- токи и ампер-витки (Ав).
Все физические величины безразмерны.
Единицы физических величин произвольны
3
3.1. Полноточный магнитный элемент (ПМЭ).
3
На рис.1а представлены внутренние цепи (ПМЭ), на рис.16 изображены шины установки и считывания, входные и выходные шины.
3
В таблицах 1, 2 и 3 показан (ПМЭ) в состояниях «0» и «1», ИПМИ при считывании и состояния после считывания («0р» и «1р» соответственно).
По рис.1а и таблицам 1 и 2 можно проверить, что алгебраические суммы ПМИ в каждой внутренней цепи не меняются при изменении состояний прибора «0 и «1».
3
Найдем токи в (ПМЭ) при считывании «0» (1).
Амплитуду тока считывания устанавливаем равной 1.
В левой части равенства показаны Ав, действующие на сердечник (показан слева).
В правой части дано значение Ав, достаточное для полного перемагничивания сердечника за время ΔT.
2
2
Из соотношений (1) находим: n=1-k, m2=1-2k, v=1-3k, с=2-6k, z=C2-m2-k, т.е. Z2=l-6k.
Входная мощность равна 2(2×е).
2
Выходная мощность равна 2-12k (2×z).
<mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>6</mn></mfrac></mrow>
Потеря мощности при считывании происходит в шести сердечниках и
.
3
2
3
<mrow><mi>k</mi><mfrac><mn>1</mn><mrow><mn>30</mn></mrow></mfrac></mrow>
Если (ПМЭ) нагружен на 12 сердечников (ИПМИ которых равно 2), то из соотношения z=1-6k-24k находим, что
, т.е. в пять раз меньше, чем у ненагруженного (ПМЭ).
Считывание «1» совершенно аналогично; можно ограничиться заменой индексов.
1
1
При считывании «О» не перемагничиваются (C) и (N).
1
2
2
(C) (m-c), т.е. ПМИ удерживается в «0» Ав (-1+4k).
1
2
2
(N) (-n-m+c) Ав равны - 3k.
2
2
Такие же значения при Ав и при считывании «1» для (С) и (N).
3.2. Накопитель на микросхемах памяти
3.2.1. Запись числа
3
Если проводится запись числа с адресом ℓ, то элемент (ПМЭ) выдает импульс тока в выбранный столбец в I такте (αℓ), все микросхемы в столбце принимают состояние «0».
Во II такте по всем шинам в, кроме в=l, идет ток запрета, а по шинам g идет импульс предварительной записи, если в соответствующем разряде числа записана 1.
При предварительной записи в микросхемах столбца l перемагничиваются сердечники А и С.
3
ℓ
В III такте (ПМЭ) выдает импульс тока в шину c. Сердечник А устанавливается в «0» и на С и В возникают ПМИ, равные 1.
3.2.2. Считывание числа со столбца
ℓ
Считывание по шине d проводится сильными очень короткими разнополярными импульсами.
ℓ
ℓ
<mrow><mfrac><mn>1</mn><mn>6</mn></mfrac></mrow>
<mrow><mfrac><mn>1</mn><mn>6</mn></mfrac></mrow>
Амплитуда выходного сигнала на (С) равна
, амплитуда сигнала на (B) равна
.
Их сумма по цепи z передается на магнитные усилители.
В режиме считывания накопитель может выдавать информацию неограниченное время с практически неограниченной частотой. Поэтому ограничение быстродействия накопителя на микросхемах памяти ограничивается его электроникой.