Главная > Энциклопедия кибернетики. Т.2
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ОЗУ)

— запоминающее устройство (ЗУ) цифровой вычислительной машины (ЦВМ), предназначенное для записи, хранения и выдачи информации, непосредственно участвующей в процессе выполнения операций.

осуществляемых преимущественно арифметическим устройством и устройством управления. Запись и считывание информации производится, как правило, в темпе работы машины.

Принципиально ОЗУ может быть реализовано на базе ЗУ с накопителем любого типа. Если не учитывать наличия в машине сверхоперативных ЗУ, предназначенных для объединения функций нескольких регистров арифм. устройства или устройства управления, а также для кратковременного хранения промежуточных результатов, то в качестве ОЗУ используется самое быстродействующее ЗУ иерархии, имеющейся в машине.

1. Схема оперативного запоминающего устройства системы 3D.

2. Схема оперативного запоминающего устройства системы D.

При этом скорость ЦВМ в значительной мере определяется скоростью работы ОЗУ. Известны медленнодействующие ЦВМ с ОЗУ на барабане магнитном и даже на ленте магнитной. Однако, для современных ЦВМ требуются ОЗУ емкостью от единиц до десятков тысяч слов с циклом от единиц, до долей микросекунд. Поэтому основные разработки ОЗУ ориентированы на применение интегральных схем и МОП-транзисторов (металл — окисел — полупроводниковые транзисторы), а также ферромагнитных материалов (последние получили более широкое распространение). Известны накопители на тонких ферромагн. пленках (плоских и цилиндрических) и ферритовых материалах (сердечники, многоотверстные пластины из этих материалов и др.).

Наиболее распространены ОЗУ на кольцевых ферритовых сердечниках, называемые магнитными (МОЗУ). Использование ферритовых сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса для построения МОЗУ основывается на свойстве материала сердечников сохранять одно из двух состояний остаточной намагниченности, соответствующее сигналам «0» или «1», и изменять его при воздействии т. н. полного тока (половина его практически не изменяет намагниченности). Это позволяет управлять сердечником по двум ортогональным проводникам матрицы сердечников совпадающими сигналами (не изменяя состояний остальных). В МОЗУ используются три системы выборки .

В системе D (с выборкой информации по совпадению полутонов) при записи управление производится по трем координатам, а сердечник, помимо хранения информации, выполняет функции вентиля на 2 входа — при чтении и на 3 входа — при записи, т. е. функции последней ступени дешифратора МОЗУ. Матрицы запоминающие с сердечниками собираются в ферритовый куб (рис. 1), причем количество матриц определяется числом разрядов хранимого слова, а количество сердечников в матрице — количеством слов. Код адреса, поданный на регистр адреса (РА), расшифровывается дешифраторами Дж и Ду, управляющими адресными формирователями (Фд) по координатам х и у. Формирователи (по одному в координате), возбуждаясь, выдают двухполярные полутоки. Те из полутонов, которые в определенных узлах матриц совпадают по времени, перемагничивают находящиеся в этих узлах сердечники. Эдс, наводимая в съемных шинах, повышается усилителями считывания и сигналы кода числа выдаются в машину и на входы разрядных формирователей для восстановления разрушенной информации. Восстановление прежней или запись новой информации производится в такте «запись», когда Фд выдают в те же шины полутоки противоположной полярности. В шины запрета разрядов (матриц), где следует записать «0», разрядные формирователи выдают ток запрета.

МОЗУ с непосредственной (линейной или прямой) выборкой информации (система 2D) характерно тем, что запоминающие элементы

в нем при считывании выполняют только функцию хранения информации. Ток выборки направляется по числовым шинам ко всем элементам только выбранного слова. При записи ток выборки взаимодействует с током тех разрядных шин, в разрядах которых следует записать «1». Такое ЗУ является системой в двух измерениях и работает следующим образом (рис. 2). Код адреса, установленный на регистре адреса РА, расшифровывается дешифраторами Дж и Ду, выходами которых является соответствующие адресные формирователи . По каждой координате возбуждается по одному такому формирователю. В точке пересечения шин возбужденных ФА в матрице вентилей (количество их равно количеству слов, которые можно запоминать в ЗУ) возбуждается только один вентиль, вырабатывающий ток выборки, достаточный для перемагничивания сердечников. В зависимости от намагниченности сердечников, в разрядной шине считывания, проходящей через все сердечники данного разряда, наводится эдс, повышаемая усилителем считывания Усч. В такте записи по числовой шине пропускается ток выборки обратной полярности, недостаточный для перемагничивания сердечников. В тех разрядах, где следует записать «1», к току выборки добавляется ток от разрядных формирователей на которые поступают сигналы кода слова для записи из других устройств машины или с Усч при регенерации.

ЗУ системы дешевле, т. к. имеют меньше электронной аппаратуры, нежели системы однако ЗУ системы обладают большим быстродействием, благодаря способности этой системы перемагничивать сердечники током, значительно превышающим пороговую величину. Попытки создать ЗУ, обладающее достоинствами обеих систем, привели к разработке системы которая является компромиссным вариантом между указанными системами. Система отличается от систем с адресными либо разрядными координатами тем, что в ней координата адресная, а у — комбинированная (адресно-разрядная). Выборка числа в ней при считывании основана на совпадении полутонов (как в системе ). Запись осуществляется также вследствие совпадения полутонов, но без использования тока запрета (как в системе ). Реализуется эта система таким образом (рис. 3), что шина выборки по координате х проходит через все разрядные матрицы, а шины выборки по 2-й координате — только через одну матрицу, причем количество матриц кратно количеству разрядов. Во время выборки по 2-й координате возбуждаются не все шины выборки, а только обслуживающие одну из групп (в группе — р разрядов), которая определяется кодом адреса. Таким образом, код адреса, установленный на регистре адреса РА, расшифровывается двумя дешифраторами: по координате х - Дж и по координате По координате х возбуждается один из формирователей . В соответствующей ему шине проходит полуток выборки. По 2-й координате в соответствующей группе матриц также возбуждаются полутоки. Их вырабатывают адресно-разрядные формирователи ФАР, которыми управляют сигналы кода слова и кода адреса. При записи возбуждаются не все шины группы, а только те, в разрядах которых следует записать «1». Наиболее важное достоинство системы связано с отсутствием разрядного тока и соответственно необходимости успокоения разрядных линий после подачи импульса тока в такте записи.

3. Схема оперативного запоминающего устройства системы .

Другим достоинством является сравнительно небольшое количество сердечников, охватываемых шиной считывания. Это упрощает воспроизведение сигналов. Кроме того, короткие шины выборки позволяют получить малые длительности фронтов импульсов. Все эти качества, наряду с возможностью применения сердечников малых диаметров (поскольку сердечник прошит малым количеством шин), позволяют достигать высокого быстродействия МОЗУ. Так, известны образцы МОЗУ системы емкостью 16 тыс. слов с циклом обращения 900 нсек (с сердечниками диаметром 0,76 мм) и 500 нсек (диаметр сердечников 0,56 мм). Лит.: Китович В. В. Оперативные запоминающие устройства на ферритовых сердечниках и тонких магнитных пленках. М.- Л., 1965 [библиогр. с. 233— 236]; Запоминающие устройства современных ЭЦВМ. Пер. с англ. М., 1968. Ф. Н. Зыков.

1
Оглавление
email@scask.ru