Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Караваев, Н. И. Электронные цифровые вычислительные машины и программирование учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
20.10.2023
Размер:
8.52 Mб
Скачать

- 110 -

ной-выходной регистр. Адрес ячейки поступает по кодовым

шинам адреса

КША на регистры

адреса X

и У таким образом,

что половина

разрядов адреса

подается

на Рг адреса X, а

вторая половина - Рг адреса У. Например,адрес ячейки 0105 /ООО 001 000 101/ подается на регистры адреса X и У сле­ дующим образом: часть адреса /000 001/ подается на Рг ад­

реса X,

а часть адреса

/0о0 101/ - на Рг адреса У.

С выходов регистров

адреса

X и У части адреса ячейки

подаются

на дешифраторы г';ш X и

У. После дешифрирования час­

тей адреса л и У образуется сигнал на одном из выходов де^

шифраторов а

и У, поступающий на один

из усилителей X и У.

На усилители

X и У подается также

сигнал "Запись", который

через усилители поступает в одну

из координатных шин X

и

У матриц магнитного куба, обеспечивая

выбор требуемой

 

ячейки КОЗУ.

 

 

 

 

Предположим, что выбранными оказались сердечники мат­

риц, отмеченные кружками на рис. 3.3,

которые составляют

одну ячейку

;,.03У /для простоты рисунка

показаны только

три

матрицы/.

Так как в данной ячейке может находиться записанное ранее число, то эту ячейку необходимо предварительно очис­ тить, т . е . произвести считывание числа. Для этого на уси­ лители схемы выборки требуемой ячейки подается сигнал "Считывание" отрицательной полярности, поступающий в одну из координатных шин X и У , который обеспечивает перемагничизание выбранных сердечников магнитного куба в сос­ тояние "С". При этом считанная информация на входной-вы­ ходной регистр не поступает, так как на усилители считыва­ ния УС не подается сигнал "Строб". После сигнала "Считыва­ ние" подается сигнал "Запись", поступающий на усилители схемы выборки требуемой ячейки и на входы схем совпадения. На вторые входы схем совпадения сигнал поступает с выходов "0 й триггеров входного-выходного регистра.

Следовательно, если триггер находится в состоянии "0", то на выходе соединенной с ним схемы совпадения будет сиг-

- 111 -

нал, который, поступая в выходную щину соответствующей.мат­ рицы, запрещает запись в выбранный сердечник код " 1 " , т . е . этот сердечник не перемегничивается под действием импульсов полутоков в координатных шинах матрицы.

Если триггер входного-выходного регистра находится в состоянии " 1 " , то на выходе соединенной с ним схемы совпа­ дения сигнала не будет и сердечник соответствующей матрицы перемагничивается в состояние " 1 " под действием импульсов полутоков в координатных шинах матрицы. Таким образом, чис­

ло, находящееся во

входном-выходном регистре будет записано

в ячейку с заданным адресом.

Для считывания

числа, находящегося в заданной ячейке,

работа схемы выборки требуемой ячейки осуществляется анало­

гично. Входной-выходной регистр устанавливается в состояние

"О" подачей сигнала "Уст.О" на его триггеры. На усилители

схемы выборки

требуемой ячейки подается сигнал "Считывание",

а на усилители

считывания - сигнал "Строб". После подачи

сигнала "Считывание" все выбранные сердечники

матриц будут

в состоянии "О" и через усилители считывания

считанное

чис­

ло поступает во входной-выходной регистр.

 

 

Для восстановления /регенерации/ хранимой в ячейке

ин­

формации после сигнала "Считывание" подается

сигнал "Запись",

и информация, находящаяся во входном-выходном регистре, вновь будет записана в ту же ячейку МОЗУ.

МОЗУ матричного типа имеют следующие недостатки:

-при считывании информации возникают относительно боль­ шие помехи, для борьбы с которыми необходимо применять спе­ циальные меры;

-считанные сигналы " 1 " и "О" различаются между собой только по величине, что снижает надежность их распознава­ ния ;

-необходимость восстановления /регенерации/ считан­ ной информации.

- 112 -

Магнитные оперативные запоминающие устройства типа " 2 "

МОЗУ типа " 2 й состоит из ферритовой матрицы, сер­ дечники которой называются координатными трансформаторами. Через эти сердечники проходят координатные шины X и У, обес­ печивающие выбор одного из сердечников матрицы. Каждый ко­ ординатный трансформатор имеет петлеобразную обмотку , которая вместе с находящимся на ней сердечниками образует

числовую линейку

для запоминания

П. - разрядного двоич­

ного числа /рис.

3 . 4/ .

 

&0

Рис. 3.4. Матрица координатных трансформаторов с числовыми линейками МОЗУ типа " "2 "

Запись и считывание чисел в числовых линейках осущест­ вляется при перемагничивании сердечников выбранных коорди­ натных трансформаторов по принципу совпадения двух полуто­ ков. В момент перемагничивания сердечника выбранного коорди­ натного трансформатора в петлеобразной обмотке 2 возни-

- 113 -

кает импульс тока , который создает магнитное поле, перемагничивающее сердечники числовой линейки. Через сер­ дечники всех координатных трансформаторов проходит общая шина подмагничивания, по которой протекает постоянный ток

Тподм

• Этот ток создает намагничивающую силу /ампер-

витки/,

которая удерживает сердечники матрицы

в состоя­

нии, характеризуемом остаточной магнитной индукцией

-Вт

/точка

А на рис.

3 . 5/ .

 

 

 

После

перемагничивания выбранный

координатный

транс­

форматор

возвращается в первоначальное состояние, и в об­

мотке

Z

вновь

возникает импульс

тока I g 2

противополож­

ной полярности и меньшей величины по

сравнению

с током 1 ^

/рис.

3.6/.

 

 

 

 

8

l ib

0

и

Л А

—*\ Нлодн '

I

\

Рис. 3.5. Положение рабочей точки на петле гис­ терезиса координат­ ных трансформаторов МОЗУ типа ^ Z " •

Рис. З.б. Импульсы токов в обмотке выб­ ранного коорди­ натного транс- (Ьорматора МОЗУ типа " Z "

Ток используется для считывания, а 1аг - для запи­ си информации. Для выбора требуемого координатного трансфор­ матора в МОЗУ типа " 2 " . так же как в МОЗУ матричного ти-

 

 

-

114 -

 

 

па, используются

регистры

адреса

X и У дешии ритры и уси­

лители.

 

 

 

 

 

Числовая

линейка, образованная

обмоткой 2

и находя­

щимися на ней

сердечниками

/рис. 3 . 7 / , является

ячейкой ЗУ

и ее адрес определяется адресок соответствующего

координат­

ного трансформатора, причем сердечники числовой линейки

разделяются на две

группы:

 

 

 

PC

ее

Рис. 3.7. Числовая линейка МОЗУ типа " Z "

рабочие сердечники PC, количество которых определяется раз­ рядностью запоминаемого числа, и стабилизирующие сердечни­ ки СС, количество которых такое же, как и PC.

Необходимость введения СС объясняется тем обстоятель­ ством, что при перемагничивании координатного трансформато­ ра импульс тока I z < в обмотке Z перемагничивает раз­ личное количество рабочих сердечников числовой линейки / в зависимости от кода запоминаемого числа/. Со стороны этих сердечников при изменении их магнитного состояния создает­ ся противодействие, которое проявляется в виде эквивалент­ ного сопротивления, вносимого в обмотку Z | причем вели­ чина этого сопротивления будет различна и определяется ко­ личеством перемагничиваемых сердечников числовой линейки. Оказывается, что вносимое сопротивление сердечника при считывании с него кода " 1 " в несколько раз больше, чем при

- 115 -

считывании кода "О", когда сердечник не перемагничивается. В связи с этим возникает необходимость стабилизации вноси­

мого сопротивления

в обмотку

Z При записи

и считывании

любых чисел.

 

 

 

В МОЗУ типа "

Z " такая

стабилизация осущс^зляе^хя

введением в числовую линейку" стабилизирующих

сердечников

СО. Таким образом, каждому рабочему сердечнику соответст­ вует свой стабилизирующий сердечник. Через эти сердечники обмотка Z проходит в противоположных направлениях, т . е .

при протекании тока I 2 рабочие и стабилизирующие сердеч­ ники перемагничиваются в различных направлениях, причем ко­ личество перемагничивающихся PC и ОС не зависит от кода числа и всегда равно количеству разрядов хранимого числа,

а вносимое сопротивление в обмотку

Z

является постоянным.

Каждая пара сердечников PC и СС /рис . 3 . 7/ имеет общую

обмотку записи, в которую подаются импульсы

тока записи,

и выходную /сигнальную/ обмотку, в которой

индуктируется

э . д . с, соответствующая считываемому

числу.

Эти обмотки яв­

ляются общими для сердечников данного

разряда всех число­

вых линеек.

 

 

 

Величина тока Izi , используемого

при

считывании ин­

формации, вполне достаточна для перемагничивания сердечни­ ков числовой линейки, а величина тока Izz .используемого при записи, не обеспечивает их перемагничивание. Поэтому

при записи информации одновременно с током

1^2 в обмотки

записи подаются кодовые импульсы тока

, и перемагни­

чивание соответствующих сердечников числовой линейки будет происходить под воздействием суммарного магнитного поля токов 112 и I к .

Рассмотрим процессы перемагничивания магнитных сер­ дечников МОЗУ при записи и считывании информации:

а/ При записи " 1 " /рис. 3.8,а/.

При перемагничивании выбранного координатного трансформа­ тора возникающий импульс тока I j t ^ перемагничивает все рабочие сердечники числовой линейки в состояние "О", а

 

 

 

-

116 -

 

 

 

стабилизирующие - в " 1 " .

3

момент возникновения

импульса

тока 1н2

в соответствующие

обмотки записи /где

записывает­

ся " 1 " / сердечников

числовой линейки подаются

положительные

импульсы тока

1к .

В результате воздействия

суммарного

магнитного

поля токов

I 2 2 и 1 к

соответствующие

рабочие сер­

дечники перемагничиваются

в

состояние " 1 " , а стабилизирую­

щие сердечники своего состояния не изменяют, так как маг­

нитные поля от

токов

I z 2

и

I к

в СС взаимно компенсируются,

б/

При

записи

"О"

/рис. 3 . 8,6/ .

 

 

В момент

возникновения

импульса тока 1г2

в обмотки

записи числовой линейки подаются отрицательные импульсы то­

ка 1к

. При этом в PC импульсы

тока 1гг. и 1к

взаимно ком­

пенсируются, а в СС - суммируются,

т . е . ОС перемагничивается

из состояния " 1 " в "О".

 

 

 

в/

При считывании

" 1 " /рис.

3 . 8,в/ .

 

Под воздействием импульса

тока I z i соответствующие рабочие

сердечники числовой линейки, где записана " 1 " ,

перемагничи­

ваются из состояния " 1 " в состояние "О", а стабилизирующие

сердечники

остаются

в прежнем

состоянии, т . е . " 1 " .

При

этом

в выходной

обмотке

возникает

отрицательный импульс

тока,

с о ­

ответствующий

коду

" 1 " .

 

 

 

г/ При

считывании "О" /рис. 3 . 8,г/ .

 

 

Вэтом случае перед считыванием соответствующие PC

иСС находились в состоянии "О". Под воздействием импуль­ са тока 1 PC остаются в состоянии "О", а СС перемагничи­

ваются в состояние

 

"

I я .

При этом в выходной обмотке возни­

кает положительный

импульс тока, соответствующий коду "О".

МОЗУ типа " Z

"

имеет

следующие достоинства:

-выходные сигналы " I й и "О" отличаются не по вели­ чине, а по знаку, тем самым повышается надежность их рас­ познавания ;

-использование стабилизирующих сердечников, поми­

мо стабилизации нагрузки на координатные трансформаторы , осуществляет компенсацию помех при считывании "О", которые имеют место в МОЗУ матричного типа. Таким образом, не тре­ буется подбор сердечников с высоким коэффициентом прямо-

угольности петли гистереаиса.

Основ'ньши^^не'дбстатками МОЗУ Tinfa " Z ' ' a ' "являйсся- %еШходймбс'ть "расхода большого 'колшес"тва^йагниФшх'^'ердёч^ни^' ков сложность' схемы управления^

Рис. 3.8. Времешше_диаграммы работы МОЗУ типа

"1.2""

в различных режимах

 

Постоянные /односторонние/ запоминающие^устройства

на магнитных сердечниках

"

Для запоминания постоянных вел1(гч.шлраесмр^ренвъ1,е,выше^ запоминающие устройства испояъзова-тъ;;нефаад;ональнрч таку^д ктй^в? одно!: чйЪлонойР линейке.-можноь хранись лишь, одно, двоич-

- 118 -

ное число. Поэтому для постоянных ЗУ широкое применение нашли специальные числовые линейки. В отдичие от числовых линеек МОЗУ типа " 2 " данная числовая линейка представ­ ляет собой ряд магнитных сердечников /по числу разрядов запоминаемых чисел/, через которые определенным образом пропускают шины записи /рис. 3 . 9/ .

/Сод evt/mbtSa&troeo v ts с sr а

Рис. 3.9.

Числовая линейка постоянного

запоминающего

 

 

устройства

 

Если в данном разряде запоминаемого числа необходимо

записать

" 1 " ,

то шина

записи проходит

через сердечник,если

же необходимо

записать

"О", то шина записи огибает сердеч­

ник. Количество шин записи в одной числовой линейке опреде ляется количеством запоминаемых чисел и практически не пре вышает 32. Через все сердечники числовой линейки проходит общая шина считывания, при пропускании по которой тока все сердечники устанавливаются в состояние " 0 " . Каждый сер дечник имеет свою выходную обмотку.

На рис. 3.9 изображена схема числовой линейки для хра­ нения шести четырехразрядных двоичных чисел. Перед выбор-

- 119 -

кой какого-либо числа по заданному адресу дешифратор выби­ рает соответствующую шину записи, в которую подается им­ пульс тока записи. Те сердечники, через которые проходит

данная шина записи, перемагничивается в состояние

"

I

м , а о с

тальные - остаются в состоянии "О". Затем подается импульс

тока считывания

1сч,который

вновь

перемагничивает

все

сер­

дечники в состояние "О". При этом в выходных обмотках сер­

дечников, которые перемагнитились

из состояния " 1 " в состоя­

ние "О", индуктируются выходные импульсы, соответствующие

записанному числу.

 

 

 

 

 

 

 

Пусть требуется произвести считывание 2-го числа /номер

числа совпадает с номером записывающей шины/. Импульс запи­

си перемагнитит

сердечники &g и Фд в состояние " 1 " ,

а Ф-j и

Ф^ остаются в состоянии

"О".

 

 

 

 

 

 

При считывании информации индуктируются импульсы в вы­

ходных обмотках

сердечников

Ф% и Фд, а в

сердечниках Ф^ и

Ф4 они отсутствуют. Таким образом,

на выходе числовой

ли­

нейки будет код числа ОНО.

 

 

 

 

 

 

В табл. 3.1 приведены значения

чисел,

зафиксированных

в числовой линейке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

 

3.1

Номера

Разряды

 

 

 

 

 

чисел

2 з

 

2 3

2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

0

0

1

 

 

 

2

0

 

1

1 .

0

 

 

 

3

1

 

1

0

1

 

 

 

4

1

 

0

1

1

 

 

 

5

1

 

1

0

0

 

 

 

б

0

 

1

1

1

 

 

 

Считывание информации с числовой линейки может осущест­ вляться неограниченное число раз, но каждый раз. перед счи­ тыванием необходимо производить запись по заданному адресу. Информация, записанная на числовой линейке, не может быть изменена в процессе решения задачи.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ