Элемент памяти с тремя устойчивыми состояниями

Авторы патента:

H03K3/29 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

G11C11/56 - с использованием запоминающих элементов с более чем двумя состояниями устойчивости, определяемыми импульсами, например напряжения, тока или импульсными изменениями фазы или частоты (счетные устройства, содержащие элементы такого типа со многими состояниями устойчивости, H03K 25/00, H03K 29/00)

Оп ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

328529

/(II(!13 Сосетсккх

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.VII.1970 1Ае 1458848/18-24) с присоединением заявки №

М. Кл. Н 03k 21!06

Приоритет

Комитет по полам иаооретекий и открытий при Сонете Микиотрое

СССР

Опубликовано 02.11.1972. Ь(()лле!си!. № 6

Дата опубликоваьи!я oltll(»(tillÿ 3.! 3 .!972

;)!Д1(6>21,37 !.32(088.8) Авторы изобретения

В. А. Грехнев и Ь. Л. Останков

Заявитель и . п

ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ С ТРЕМЯ УСТОИЧИВЬ)МИ СОСТОЯНИЯМИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано как в специализированных, так и в универсальных вычислительных машинах.

Известны элементы памяти как с двумя состояниями, так и с большим числом состояний. В случае синтеза автоматов на потенциальных логических элементах в качестве элементарного автомата используют триггер с двумя устойчивыми состояниями I(применяют специальное кодирование, чтобы избежать явления «гонок». 1(роме того, возможен тршГгср иа шести ло(ч(ческих элементах «И вЂ” I I L», свободный от явления «гоиок». В То жс время известно, что, с точки зрения исиользоваш(я памяти, наиболес эффективны трои (I(sic элементы, однако ири этом имеет мссто проблеМа <<ГОНОК».

В предлагаемом устройстве для создания схемы элемента памяти с тремя устойчивыми состояниями на стандартных системах элементов и элемента памяп(, свободного от явления «гонок», выход каждого из трех элементов «И вЂ” 1-1Е», образующих собс1веино троичный элемент памяти, через цепь из двух последовательно соединенных логических элементов «И вЂ” НЕ» подается на вход своего жс элемента и, кроме 1ого, в каждой из этих дополнительных цепей введены перекрестные обратные связи, как у триггера с двумя устойчивыми cOcloëèиями. В результате иа кажД 1>1 Й I! М П X, 1 Ь C, !! О C Ã У И и 10(I i l I Й И >1 С 1(T! I Ы 1! B Х 0 1, устройство меняет свое состояние один р»з и

«помни !т» его до II I) 1(xoä;t следующего им5 пульса.

11а фиг, приведен» .1оги !сск»я схем:i предлагаемого элсмс(ГГ» с тремя у.той i!IBBIMII

СОСТоя(11(B Ì и 11» Л О! II >(CCI(II X ЭЛ CÌBI IT B X

«И вЂ” 111- »; иа (pl(i. 2 вЂ” времени»я ди»грамм», фиксируloill,;!11 изменеilllc состояния этого элеМЕНТ;(ИJ!II !(ОСГУИЛС I!I!I ИМПУЛЬС 1 11;1 СЧСTlll>lil

1 3 ХОД.

Элсмг!()ы ll вЂ” 111» 1 вЂ” 3 (см. фиг. !) обр»;3>> loT сх(.му с тJ)(>xi)I х с! Оичивь(>1:! ocГОяпиями, 1-> обл(lд(!!О!Iгу(0 КО;(»х(!! с o1!I!Ixl ltv1cм ti (tt>> мя сди((ица ми (с >(. 1;! бл. ), т(! и I(BI< 131>lxo 1, к(l)к.(О! О IIB ЭТII ЭЛСХI СIITOB (.ОСД>II!C(l СО ВХОД»М И

I I D!l BTOX1 COt> QtI II(>II ill l СХСМ;! мо;кст быть 13 ус(ойчивом ocTo(lll!Ill, если IIB

ОДИОМ liз ВЫХОДОВ вЂ” И»ЛЬ .10! ИЧССКИЙ, и lt»

ОС! »ЛЬИ ЫХ QB>> Х 1>Ы. О >(»Х вЂ” ЛОГИ 1(С(. t)(СДIIIlilца, прич(-м таки. ко loB может быть три.

О:иовиое иазн;! 1(!!ис эл(м lll oB «11- вЂ” 111.»

4 вЂ” 6 вЂ” по оконч iltll!l положи гсльиого импуль25 с;1 (ко(орый в л!)! ичсскох(смысле ян. !ястс)!

ИУЛ(>х!) !. ())OJ)XI!IJ)013 Г!> И ОПР(ДСЛСИИО>".! !> IXOде од(юго IIB элса((IIToB «11- I II:» 4 вЂ” -6 лог!iческий пуль. Для логического iti i1 элементы

«И вЂ” ИГ» выполняют фуикци!() «11,(!11 вЂ” I I Г», 30 т. е. на выходе какой-то (!31(о lllc опредслен32Е1529

Таблица 1 пп

Таолица 2

Значение сигналов на выходах инвертор(>в в течение действия входного сигнала

ЕхЕпп сигнал(>в на счетном входе

Значение сигналов на счетном входе

„И вЂ” НЕ" „И вЂ” HE

5 б,И вЂ” НЕ"

„И вЂ” НГ"

„И вЂ” Ht" "

„И вЂ” НЕ"

„И вЂ” НЕ" „â€” НЕ„

7 8

0 ной) пары элементов «И вЂ” НЕ» 1 вЂ” 3 будет логическая единица. Таким образом сменится код на выходах Qi вЂ”.Яв.

Поскольку во время действия на счетном

ВХОДЕ НОЛОЛ ИТЕ tbtlol О itt>itis> ЛЬС(! На НЬ(ХОД(!. <

«И вЂ” IIE» 4 вЂ” 6 будет лопгчсская единиц;! (которая не меняет состояние tt элементе и;(мячи

«И вЂ” IE» 1 вЂ” 3), то по окончании его (i. с. в момент, когда на входы элементов «11 вЂ” НЕ»

4 вЂ” 6 со счетного входа поступит логическая едишгца) только на выходе того элемента

«И вЂ” НЕ» 4 вЂ” б будет лоп(ческий нуль, у которого на входе g; ((=1,2 или 3) буд(т логи (сскr!$! сднниця.

1(од ив выходах Q Q l 1(од на выходах Q.„Q, > и Q(в момент времсQ, в момент времени t ии (с1

На входы g поступают сш палы с элементов И вЂ” IE» 7 вЂ” 9. Ilри этом в момент действия положительного импульса на с>(с(нох! входе на входах а! вЂ . а, будут логические единицы, и поэтому выходной сигнал элементов

«И вЂ” НЕ» 7 вЂ” 9 определяется сипгалами Qi, Q2 H ч1! ЯЗ.

Таким образом, только на одном нз элементов «И вЂ” HE» 7 вЂ” 9 будет логическая единица, а именно на том, которому соответствует логический нуль вы ода Qt (i=1,2 или 3), Следовательно, по окончании действия положительного импульса на счетном входе только на входах одного из элементов «И вЂ” НЕ»

4 вЂ” б будут все логические единицы и соответственно на выходе этого элемента вЂ” лопгчсский нуль, который, в свою очередь, установит определенную пару элементов «ИвЂ IL»

2 вЂ” 3 в 1. Однако, как только изменится код на выходах Ql, Q2> Qq, О исчезнет на входе того элемента «И вЂ” НЕ» 7 вЂ” 9, на выходе которого была 1 при действии положительного импульса на счетном входе.

Для того, чтобы в этот момент не возниклн «гонки», заведена связь а; (i=1,2 или 3).

Вследствие этого получается, что О на выходе одного из элементов «И вЂ” НЕ» 4 вЂ” 6 измсняст сигнал Qi с О на 1, il за счет связи и; О ocr>((. Tся на входе того it<(элсмс!гга «11 вЂ” III » 7 вЂ” 9, lilt вхо Io ко О рого Ot>I:I 0 з;! Csl(. T Q;. I(,l>(s:st (.

Toro> вь(ходы каждо! 0 из 3. tc stcltT013 «1 I- -I I l »

4 вЂ” 6 заведены на вход ря;(ом сто>((цсго, т. с.

10 выход «И вЂ” НЕ» 4 вЂ” на вход «И вЂ” HL» 5, выход «И вЂ” HL» 5 вЂ” на вход «И вЂ” НЕ» 6 и вы.ход «И вЂ” НЕ» 6 вЂ” на вход «И вЂ” IIL » 4. Это сделано для того, чтобы ноявивш;(йся О на выхо >(с Одного нз «И вЂ” 1-1 Е» 4 вЂ” 6 Il c только

15 измен(ил состоя(шс на выходах элементов

«И вЂ” IIE» 1 вЂ” 3, но it предупредил появление (. дини и(ОI О сигнала на входс Остальных

«И вЂ” НЕ» 4 б до приходя следуюгцсго импульса на счетный вход.

20 В табл. 1 приведена последовательность изменения кодов на выходах Q„Q2 и Q> При этом в момент време(ги t на счетном входедействуст лоп(ческий нуль, а в момент времени

t- -1 на счетном входе вЂ” логическая ед(гница.

25 На фиг. 2 рассмо" ðåí случай, когда в начальный момент времени на выходах Q», и Qi имеется код 011 и на счетном входе действует положительный импульс (логический

01. По окончанш! действия положительного

30 импульса через некоторое время (реальное время задержки элемента «И вЂ” НЕ») на выходе элемента «И вЂ” НЕ» 4 изменится сигнал с 1 на О, что повлечет за собой (через промежуток времени реальной задержки элемента)

35 изменение сигнала на выходе элементы

«И вЂ” НЕ» 1 с логического нуля на логическую едш(ицу, а в элементе «И вЂ” IIE» 2 выходной сигнал изменится с 1 на О, что изменит сигнал на выходе элемента «И вЂ” НЕ» 8 с 0 на 1, т. е.

40 установится код 101.

По окончании действия на счетном входе логической единицы на выходе элемента

«И вЂ” НЕ» 4 сипгал изменится с О на 1, в результате чего на выходе элемента И вЂ” НЕ» 7

45 будет логический нуль. По окончании действия на счетном входе положительного импульса на выходе «И вЂ” I IL» 5 изменится сигнал с 1 на О, вследствие чего на выходе эле((852ц

11рсдмст изобрстсиия

С етлньш блп((ф,ф о

Ф((г Z

Составитель И. Василенков

Техред Е. Борисова

Корректор Н. Шевченко

Редактор Л. Батыгин

Заказ 672/8 Изд. № 185 Тира)к 448 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и огкрыт!ш при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 мента «И вЂ” НЕ» 2 станет логическая единица (как и иа выходе элемента «Р1 вЂ” НЕ» 1; иа фиг. 2 не показан), В результате в троичном элементе памяти стаист код 110 и т. д., по аиалогllи (. О !ис:lииым.

В т;!бл, 2 при)сдсиы з(качения сиги!1.1ов

1(3 1!ЫX()g:!X К!)ЖДО(О И 3 ЛО! l!ЧС K)JX Э1(. М(. 11ТОВ

«11 вЂ” 111 .» 1 вЂ” 9, выраб(!Тыв((смые и(ми в тече-!

ill(. Дей(.1 В И rl (. И П!!Л

Элемент памяти с тремя устойчивыми состоя виями, сод(1)жащ1!й ло! ич(!(11(. элемепты

«Н вЂ” HE», отличающийся тем, что, с целью исключения явления «гонок», в нем выход каждого из трех логических элементов

«I I вЂ” НЕ», образующих собственно троичиый

5 элемент памяти, через цепь из двух последоватечь)(О сосдииеьп!ых логических элементов

«11 вЂ” 11Г» соедип(.и (3 входом это! О же элемента и в каждой из этих цепей введены псрскпсстиыс обратпыс связи, а в1(ход каж1о дого из трех элементов «I I вЂ” IE», включеиного иа входе элементов «II вЂ” HE», образующих собственно элемент памяти, соединен со входом такогО жс элсмсита «И вЂ” НЕ» следующей и Р 11 0 (! К И .