Запоминающее устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к пьезокерамическим запоминающим устройствам , и может быть использовано в перепрограммируемых накопительных устройствах . Цель изобретения - повышение точности устройства. Поставленная цель осуществляется путем фазовой селекции, позволяющей выявить сигналы считывания электродов, подэлектродные области которых имеют либо отрицательное , либо положительное значение вектора остаточной поляризации, т0е0 Р РГ - 0 или Р +РЈ - Ос При этом фазовый детектор (ФД) производит фазовременную селекцию по положительной полуволне сигнала считывания Uj(t) и формирует разрешающий уровень на втором выходе,, В противном случае разрешающий уровень формируется на первом выходе ФДо 2 ил о Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU,, 1619343 А1 (g1)g G 11 С 11/22

6Е063ИЯ

ДК! ИЦ3- ГДЦДПИЯ

Ь1ЬЛИОтвсА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4425769/24 (22) 31.03.88, (46) 07.01.91. Бюл. У 1 (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (72) В.С. Акопян (53) 681.327.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 314233, кл. С 11 С 11/22, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Р 1536441, кл. С 11 С 11/22, 1988.. (54) ЗАПОМИНАЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычисли-тельной технике, в частности к пьезокерамическим запоминающим устройствам, и монет быть использовано в пеИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к пьезокерамическим запоминающим устройствам и может быть использовано в перепрограммируемых накопительных устройствах.

Целью изобретения является повьппение точности устройства.

На фиг. 1 показана функциональная схема запоминающего устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит накопитель 1

Информации на биморфной пъезокерамической матрице (ПИ1), состоящий из пьезокерамических пластин 2 и 3, обще"о электрода.4, входного 5 и выходных 6 электродов, шины 7 залиси-считывания информации устройства, ключевые элементы 8, шину 9 управления ключевыми элементами устройства, амплитуд2 репрограммируемых накопительных устройствах. Цель изобретения — повьппение точности устройства. Поставленная цель осуществляется путем фазовой селекции, позволяющей выявить сигналы считывания электродов, подэлектродные области которых имеют либо отрицательное, либо положительное значение вектора остаточной поляризации, т.е.

P — -P — 0 или P — +Р— О. При этом фазовый детектор (ФД) производит фазовременную селекцию по положительной полуволне сигнала считывания U >(t) и формирует разрешающий уровень на втором выходе. В противном случае разрешающий уровень формируется на первом выходе ФД. 2 ил.

I ные детекторы (АД) !О, схемы 11 сравнения (СС), генератор 12 опорного линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), элементы И !3 и 14 (ЛЭ), задающий генератор 15 (ЗГ), счетчики 16 и 17 (СЧ) обьединенные в блок 18, генератор 19 (ГИ) импульсов возбуждения, вход 20 управления задания режима устройства и вход 21 управления считыванием уст= >фЬ ройства, формирователь 22 импульсов QA7 задержки, формирователь 23 импульсов установки нуля, фазовые детекторы 24 (ФД), формирователь 25 стробирующих импульсов, буферный регистр (PrH)26, формирователь 27 тактовых

У Ь импульсов записи.

Цины считывания подключены к входам элементов 8 и АД 10 через разделительные конденсаторы для предохранения от воздействия импульсов записи амплитудных и фазовых детекторов

1619343

10 (онн могут. быть отнесены, например, к .элементам 8 или 10).

Устройство работает следующим образом.

Направление и величина остаточной поляризации под электродом 5 пластины 2 как при записи, так и при считывании информации не изменяется и с целью получения максимальных выходных сигналов имеет предельное положительное значение (на фиг. 1 условно принято направление стрелки вверх), Один из электродов (обозначено на фиг. как 6) выходной пластины 3 используется для формирования опорного сигнала фазовых детекторов и соединен с . первым входом формирователя 25. Подэлектродная область электрода 6 имеет предельную отрицательную поляризацию, как это показано на фиг. 1, и не изменяется в процессе записи и в процессе считывания информации. Перед началом записи на шину 9 подается сигнал, который подключает входы АД

10 через элемент 8 к,шине нулевого потенциала для предохранения АД 10 от воздействия импульсов записи. Запись кода N числа производится посс ле предварительной подготовки (установки нуля) запоминающего элемента

ПКМ. При этом подэлектродные области выбранного электрода 6 через шину 7 (фиг. 1) поляризуется по предельному цИклу Po = «Рр (или Р = +P» импуль сами отрицательной (положительной) полярности с фиксированной амплитудой U> и длительностью t>. Запиеь кода числа осуществляется переключением подэлектродной области выбранного электрода 6 в диапазоне Р = -Р

+P> (или Р = +Р,, -, -Р,). Так, при записи кода числа на шину 7 выбранного электрода подают импульс записи положительной (отрицательной) полярности амплитудой П (Н ) = Ь U(i) H дли» тельностью t, либо ам1ыщтудой П и длительностью t (Nq) =$(t(1) H H3 меняют поляризацию подэлектродной области электрода 6 ПКИ, переключая ее в i-e частично-переключенное состояние.

При считывании информации на шину

9 подается сигнал, отключающий входы

АД 10 и ФД 24 от шины нулевого потенциала, На вход 20 подается управляющий сигнал, который включает ГИ 19.

Нри этом с первого выхода ГИ 19 напряжение возбуждения прямоугольной ю

55 Тсйнусоидальной) формы с амплитудой

Us «U„(N ) и частотой Й = Е подав Р ется на электрод 5 формирователя 26 (фиг. 1 и 2a). На втором выходе ГИ 19 формируется признак включения ГИ 19 (длительность сигнала признака и )

> 4/fz), который подается на второй вход формирователя 22.

На вход 21 с задержкой на время подается сигнал считывания информации

0 „(фиг.2в,г). Время задержки t зависит от динамических свойств накопителя (ПКИ) в резонансном режиме воз. буждения и в основном определяется ,пьезомодулем Й,подэлектродных областей пластин 2 и 3.

Формирователь 23 по переднему фронту сигнала U „формирует короткий импульс. установки нуля триггеров ФД 24, счетчиков 16, 17 и РгБ 26 (фиг. 1 и

2в,д,е), а на выходе формирователя 22

I с задержкой на время t = t + (где t< — время, необходимое для установки нуля счетчиков, триггеров фазовых детекторов и буферного регистра, 0,25 T> — время выявления фазовоrf признака сигнала считывания) формируется импульс запуска ГЛИН 12, ЗГ 15 и формирователя 27.

При поступлении сигналов возбуждения на электрод 5 входной пластины 2 за счет прямого и обратного пьезоэффектов, а также вследствие свойства накопителя. изменять параметры выходного сигнала в зависимости от направлений векторов и степени остаточной поляризации появляются пьезопреобразованные выходные сигналы U (t)

k>(N, "В(") где < " к ффи циейт передачи запомийающего элемента по каналу амплитуды — амплитуда при i-м частично переключенном состоянии, j = 1 -. 1 — число запоминающих элементов матрицы) (фиг. 2б), амплитуда и фаза которых однозначно определяются остаточной поляризацией подэлектродных областей электродов 6 и 5 и однозначно соответствуют коду Иго

1 числа, записанного в j-й запоминаюпщй элемент матрицы (фиг.2а,б). На электроде 6 при этом появляется сигнал, совпадающий по амплитуде и фазе с аналогичными параметрами сигнала считывания U3(t) с электродов 6 при записи в них кода числа N,, равного нулю.

Стробирующие импульсы с выхода формирователя 25 (риг,1 и 2r) поступают на вторые входы ФД 24, посредст343 б с на инверсных выходах 1-,и Сч 17 и прямых выходах q + 1 †. р Сч 17. По заднему фронту сигнала считывания с формирователя 27 формируется тактирующий импульс, который производит запись содержимых Сч I6, Сч 17 и РгБ 26.

5 1619 вом которых производится фазовая селекция сигналов считывания электродов

6 накопителя. Фазовая селекция позволяет выявить сигналы считывания электродов 6, подэлектродные области которых имеют отрицательное значение вектора остаточной поляризации P = -Р„-. 0 (или сигналы считывания элекгродов 6, лодэлектродные области которых имеют

<положительное значение вектора остаточной поляризации P = +Р<-0). При этом ФД 24 производит фазо-временную селекцию по положительной полуволне сигнала считывания U>(t) и формирует разрешающий уровень йа втором выходе, прямой выход триггера ФД 24, соединенном с вторым входом элемента 14, если электрод 6 считываемого сигнала имее отрицательное значение вектора 20 остаточной поляризации. В противном случае состояние триггера фазы ФД 24 не изменяется и разрешающий уровень формируется на первом выходе ФД 24 (инверсный выход триггера фазы ФД 24),. g5

После фазо-временной селекции одновременно с уровнями U (i) пьезопреобразованных сигналов считывания с АД

10, поступающие на первые входы СС 11, на вторые выходы СС 11 с ГЛИН 12, по сигналу с формирователя 22, подается линейно-изменяющееся опорное напряжение U .. С этого момента начинается формирование t(i) временного инз<ервала. В схеме 11 сравнения уровни

U (i) c АД 10 сравниваются с U (причем максимальное значение И, Uв,(m))„

В момент совпадения уровня пьезопреобразованного сигнала считывания

U (i) и опорного напряжения U на выfA ходе СС 11 формируется t(i) временной . интервал t(i) = ь V (i)/U

12, U — амплитуда выходного сигнала формирователя 20,-. Тем самым на первых входах элементов 13 и 14 формируются разрешающие уровни длительностью, в течение которых импульсы напряжения с ЗГ 15 с частотой fat-= 0 5 Ngf и, длительностью t,<2/(Nщf ) поступают в зависимости от состояния триггера признака фазы ФД 24 через элемент 14 на счетный вход Сч 17, либо через элемент 13 на счетный вход Сч 16.Число импульсов ЗГ 15, поступающих на счетные входы счетчиков Сч 16 и Сч 17, однозначно определяют коды N1 числе хранимых в запоминающих элементах накопителя. Коды N/ чисел формируются

Формула изобретения

Запоминающее устройство, содержащее генератор опорного линейно изменяющегося напряжения, задающий генератор, генератор импульсов возбуждения, формирователь импульсов задержки, формирователь импульсов установки нуля, амплитудные детекторы, первую группу элементов И, схемы сравнения, первую группу счетчиков, ключевые элементы, накопитель zttthopMBIJpttt на бииорфной пьезокераиической матрице, состоящей из пьезокерамических плас,тин, общего электрода, подключенного к IIIIIZIe нулевого потенциала устройства, входного электрода, подключенного к первому выходу генератора импульсов возбуждения, вход которого подключен к входу управления заданпя ре;-,лиа устройства j-x выходных электродов, где j = (1,K), которые кроме К-го электрода подключены соответственно к информационныи входам соответствующих ключевых элементов, поразрядным шинам записи-считывания устройства и входа и соответствующих амплитудных детекторов, выходы которых подключены соответственно к первым информационным входам схем сравнения, втоРЫЕ ИНфОРМаЦИОННЫЕ ВХОДЫ КОтОРЬIX ПОДключены к выходу генератора опорного линейно изменяющегося напряжения, управляющие входы и выходы ключевых элементов подключены соответственно к шине управления ключсвыии элементами и шине нулевого потенциала устройства, выходы первой группы счетчиков являются информационными выходами, первой группы устройства, второй выход генератора импульсов возбуждения подключен к информационному входу формирователя импульсов задержки сигнала, выход которого подключен к входам генератора опорного линейно изменяющегося напряжения и задающего генератора, управляющий вход формирователя импульсов задержки сигнала подключен к входу управления считыванием устройства и входу формирователя импульсов установки нуля, выход

1619343 которого подключен к входам установ.ки нуля счетчиков первой группы, счетные входы которых подключены соответственно к выходам элементов И пер5 вол группы, первые и вторые входы которых подключены соответственно к выходам схем сравнения и выходу задающего генератора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повбппения быстродействия, в него введены формирователь стробирующих импульсов, формирователь тактовых импульсов записи, буферный регистр, Вторая группа счетЧИКОВу ВЫХОДЫ KOTOPblX ЯВЛЯЮТСЯ СООТ» ветственно информационными выходами второй группы устройства, фазовые детекторы, вторая группа элементов И, выходы которых подключены соответственно к счетн61м входам счетчиков вто- 20 рой группы, входы установки нуля которых подключены к выходу формирователя импульсов установки нуля, первые и вторые входы элементов И второй группы подключены соответственно к 25 соответствующим выходам схем сравнения и выходу задающего генератора, а третьи входы — к соответствующим первым выходам фазовых детекторов, вторые выходы которых йодключен61 соот-! ветственно к соотвеТствующим третьим входам элементов И первой группы, входы установки нуля фазовых детекторов и буферного регистра подключены к выходу формирователя импульсов установки нуля, вход и выход формирователя тактовых импульсов записи подключены соответственно к входу задающего генератора и тактовому входу буферного регистра, информационные входы которого подключены соответственно к информационным выходам первой и второй групп устройства, первый и второй информационн61е входы фазового детектора подключены соответственно к соответствующим входам амплитудных детекторов и выходу формирователя стробирующих импульсов, информационный и тактовбьй входы которого подключены соответственно к К-му выходному электроду накопителя и первому выходу генератора импульсов возбуядения.

1619343 т(с) Vz

Редактор В. Бугренкова

Заказ 52

БНИИПИ Государственного

113035, Производственно-иэдательскии комбинат Патент", q. р д, у

П . жго о л. Гагарина, 101

Vzo

Up

V2f

Vgg

V28

UpE

4 2

Составитель А. Ершова

Техред Л.Серд1окова Корректор Н. Король

Тираж Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5