Элемент памяти

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах с сохранением информации при перерывах напряжения питания. Цель изобретенияувеличение быстродействия элемента памяти. Поставленная цель достигается за счет введения компаратора 1, трех элементов ИЛИ 2,7,8, двух элементов И 4,5, генератора 3, конденсатора 13, диода 14, элемента И-НЕ 11, элемента задержки 6, триггера 9, что позволяет в режиме чтения-записи использовать в качестве элемента хранения информации триггер 9, а для сохранения информации при отключении питания используется трансформатор 10, сердечник которого имеет прямоугольную петлю гистерезиса. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„ С 11 С 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4235760/24-24 (22) 27,04,87 (46) 23.04,89. Бюп.К - 15 (72) А.M.Çàÿö и С.Я,Яковлев (53) 681.327.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 1234883, кл. С 11 С 19/14, 1984.

Авторское свидетельство СССР

К - 1265854, кл. G 11 С !1/02, 1984. (54) ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ (57) Изобретение относится к автоматике и вь чи слит ельной технике и может быть использовано в устройствах с сохранением информации при перерывах

„,ЯУ„„1474736 А1

t напряжения питания, Цель изобрете" ния — увеличение быстродействия элемента памяти, Поставленная цель достигается за счет введения компаратора

1, трех элементов ИЛИ 2,7,8, двух элементов И 4,5, генератора 3, конденсатора 13, диода 14, элемента И-НЕ

11, элемента задержки 6, триггера 9, что позволяет в режиме чтения-записи использовать в качестве элемента хранения информации триггер 9, а для сохранения информации при отключении питания используется трансформатор

l0 сердечник которого имеет прямоугольную петлю гистерезиса ° ил.

1474736

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах с сохранением информации при перерывах напряжения питания.

Цель изобретения — увеличение быстродействия элемента памяти.

На чертеже представлена функциональная схема элемента памяти. 10

Элемент памяти содержит компаратор 1, первый 2 элемент ИЛИ, генератор 3 одиночных импульсов, первый 4 и второй 5 элементы И, элемент 6 задержки, второй 7 и третий 8 элементы

ИЛИ, триггер 9, трансформатор 10, выполненный на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса, с обмот— хами записи и считывания, элемент

И-НЕ 11, форсирующий конденсатор 12, 20 конденсатор 13 поддержки, ограничительный диод 14, усилительный транзистор 15, нагрузочный резистор 16, Здесь же показаны шина напряжения питания +Е„, шина опорного напряжения U Ä, входы записи Зп "О" и 3п "1" выходы элемента памяти Вых, О, Вых. "l" a также первый и второй выходи компаратора: "=" — равно и

"С" — меньше. 30

Сигнал в виде положительного перепада напряжения на первом выходе компаратора появляется при +Е„

= U,„„,,когда, напряжение питания возрастает от О до Е„. Перепад напряжения на втором выходе "(" компаратора появляется, когда напряжение питания, уменьшаясь от +Е„ до О, станет равным U«Величина напряжения U „ выбирается несколько меньше +E„. 40

В исходном состоянии (при нормальном напряжении питания) на выходе элемента И-НЕ 11 — высокий потенциал, обусловленный уровнем логического

"О" с выхода элемента И 5. При этом транзистор 15 закрыт, с нагрузочного резистора 16 снимается сигнал логического "О", конденсатор 13 заряжен до +Е, диод 14 открыт и напряжение и подано на эмиттер транзистора 15.

Сердечник трансформатора находится в состоянии -В .

Элемент памяти может работать в двух режимах: основном и вспомогатель ном, 55

В основном режиме (при нормальном напряжении питания) информация хранится в триггере 9 и снимается с выходов Вых, "1" и Вых, "0" элемента памяти ° Смена информации (запись "1" или "0") осуществляется по входам

Зп"1" или Зп"0".

Во вспомогательном режиме производится либо перезапись информации, хранящейся в триггере 9, в трансформатор 10 при отключении напряжения питания, либо восстановление информации в триггере 9 путем ее считывания с сердечника трансформатора 10 при включении питания, Вспомогательный режим используется как при аварийном, так и плановом отключении напряжения питания, В

/ любом случае напряжение на шине питания +Е уменьшается от +Е до О и, . и когда оно достигает величины U 6 U на выходе "c" компаратора 1 появляется положительный перепад напряжения, Воздействие данного перепада напряжения через элемент ИЛИ 2 обеспечивает формирование импульса на выходе генератора 3 одиночных импульсов, который поступает на вход элемента И 5, подготовленный к срабатыванию уровнем логической "1" с выхода "(" компаратора 1. Импульс с выхода элемента

И 5 поступает на первый вход элемента

И-.НЕ 1 1 .

Если в триггере 9 записана "1" (к моменту выключения напряжения), то этот сигнал "1" будет подан на второй вход элемента И-НЕ !1, В результате элемент И-НЕ 11 сработает и сформирует отрицательный импульс, который поступает на базу транзистора 15, открывая его. Через обмотку записи трансформатора 10, открытый транзистор 15 и резистор 16 протекает импульс тока, который перемагничивает сердечник трансформатора 10 от. исходного значения намагниченности

-В„, до +В„.

Конденсатор 13 поддержки поддерживает ток, протекающий по обмотке записи.

После отключения напряжения пита ния сердечник трансформатора сохранит намагниченность +В „, Если же в триггере 9 к моменту отключения питания записан "О", то элемент И-НЕ 11 не срабатывает (на втором входе этого элемента будет уровень логического "О") и на его выходе будет высокий потенциал.

Транзистор 15 закрыт и в сердечнике трансформатора 10 сохранится исходное состояние намагниченности -В„, что

1474736 соответствует значению логического

"о"

Вспомогательный режим восстановления информации в триггере 9 осуществляется при включении напряжения пита5 ния после отключения последнего.

Как только напряжение питания достигнет требуемого уровня на выходе компаратора 1 установится положитель- 1О ный уровень напряжения, который поступает на один вход элемента И 4, По этлму же сигналу запустится гене-, ратор 3 и будет сформирован одиночный импульс, который поступит на 15 другой вход элемента И 4. Импульс с выхода элемента И 4 обнулит триггер 9 (это необходимо, так как при включении питания триггер может произвольно установиться в состояние

"1") и, пройдя через элемент 6 задержки, поступит на обмотку считыва- ния °

Если при отключении питающего напряжения в сердечнике была записана логическая "1", то под воздейст вием импульса тока, протекающего по обмотке считывания, произойдет перемагничивание сердечника трансформатора 1О от значения +В„до -В„и на 3<> обмотке записи наведется импульс

ЭДС, который через конденсатор 12 прикладывается между базой и эмиттером транзистора 15, открывая его.

Ток, протекающий через открывшийся транзистор, сформирует на нагрузоч35 ном сопротивлении 16 положительный импульс, который через элемент И 8 установит триггер 9 в "1", тем самым восстанавливая его состояние, в котором он находился на момент отключения питания. По окончании считывания сердечник останется перемагниченным в состоянии -В„, Если же в сердечнике трансфоРма- 45 тора 10 был записан "О" при отключении питания, т. е. сердечник имеет намагниченность -В„, то при протекании тока через обмотку считывания перемагничивания сердечника по полному циклу не происходит, импульс

ЭДС, наводимый в обмотке записи, будет недостаточным для открывания транзистора 15 и триггер 9 останется в нулевом состоянии, Использование предлагаемого эле-< мента памяти обеспечивает не только сохранение информации при отключении питания и последующее ее восстановление, но и существенное повышение быстродействия ЭП при работе в основном режиме.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Элемент памяти, содержащий трансформатор, выполненный на сердечнике с прямоугольной петлей гистереэиса с обмотками считывания и записи, усилительный транзистор, нагрузочный резистор, форсирующий конденсатор, причем один вывод нагрузочного резистора соединен с шиной нулевого потенциала, а другой — с коллектором усилительного транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом обмотки записи, один вывод форсирующего конденсатора соединен с .базой усилительного транзистора, а другой с вторым выводом обмотки записи, отличающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены конденсатор поддержки, ограничительный диод, элемент И вЂ” НЕ, компаратор, три элемента ИЛИ, генератор одиночных импульсов, два элемента

И, элемент задержки, триггер, причем второй вывод обмотки считывания соединен с шиной нулевого потенциала и с одним выводом конденсатора поддержки, другой вывод которого соединен с вторым выводом форсирующего конденсатора и катодом ограничительного диода, анод которого подключен к шине питания, база транзистора соединена с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а второй вход подключен к единичному выходу . триггера, первый вход компаратора подключен к шине питания, а второй соединен с источником опорного напряжения, первый и второй выходы компаратора соединены с соответствукщими входами первого элемента ИЛИ и первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход подключен к входу генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов,И, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и входом элемента задержки, выход которого подключен к первому выводу обмотки считывания трансформатора, коллектор транзистора соеди- нен с первым входом третьего элемента

ИЛИ, выходы второr.о и третьего элеСоставитель Л,Амусьева

Техред Л.Сердюкова КорректорС. Шекмар

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1901/51 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 1474736 6 ментов ИЛИ подключены к установочным дами элемента памяти, а вторые входы

R- u S-входам триггера соответствен- второго и третьего элементов ИЛИ явно, прямой и инверсный выходы кото- ляются входами записи элемента памярого являются соответствующими выхо- ти.