Выход

нитотранзисторных)* схемах. Однако иногда целесообразно применять сердечники других конфигураций или другие магнитные элементы. Помимо кольцевых сердечников наиболее широко применяют: ферритовые платы и числовые линейки, трансфлюксоры, биаксы, твисторы, тонкие (плоские и цилиндрические) магнитные пленки, устройства на основе цилиндрических магнитных доменов (ЦМД).

Эти элементы используют главным образом в оперативных запоминающих устройствах (ОЗУ), представляющих собой внутреннюю память машины. К устройствам внешней памяти с магнитной записью информации относятся ЗУ на магнитных лентах, барабанах и дисках (ВЗУ).

Рассмотрим перечисленные элементы и примеры их использования в схемах.

Кольцевые сердечники. Кольцевые сердечники, как отмечалось, позволяют решать различные задачи и очень широко распространены.

В ОЗУ такие сердечники собирают в матрицы- схемы, образованные пересекающимися рядами проводов, в узлах которых располагаются сердечники. Применение матриц вместо простого набора сердечников с обмотками позволяет существенно уменьшить количество проводов в схеме. Обычно матрица содержит -уГк столбцов и VN строк, что позволяет записать N двоичных цифр (так называемых бит), т. е. единиц или нулей.

Па рис. 4.13 показана матрица ОЗУ типа 3D с плоской системой выборки или с выборкой по совпадению токов, где шины (провода) матрицы называют: обозначенные Xi и У,- - адресными; изо браженную пунктиром - шиной запрета; с обозначением «выход»- шиной выхода или считывания.

Работа матричной схемы типа 3D заключается в следующем. Для записи или считывания информации по адресным шинам Xi и Уг подают совпадающие во времени импульсы тока, каждый из которых создает поле напряженности Нт,12<Нс. Это поле недостаточно для изменения магнитного состояния сердечника от -Вг {нуль) до -Ь5г {единица) или от +Вг до -Вг. В сердечнике i поля, создаваемые обоими проводниками с токами, складываются и сердечник оказывается под действием суммарного поля Нт>Нс, достаточного для его полного перемагничивания.

Рис. 4.13. Матрица ОЗУ типа 3d

* Прежние названия - «феррит-диодные» и «феррит-транзисторные» соответственно-неточны, поскольку в качестве материала сердечников применяют не только ферриты, но и металлические (ферромагнитные) материалы.

Запись 1

Запись О

При этом, если в исходном состоянии сердечник находится в ттоложении В=-Вг и поле Ят положительно, произойдет запись единицы (считывание нуля); если же В=+Вг и Нт отрицательно- запись нуля (считывание единицы) (рис. 4.14).

Однако обычно для записи нуля применяют другой метод. Поскольку IB исходном состоянии запись стерта, т. е. все сердечники находятся В состоянии «О», то запись нуля по существу сводится

к подтверждению этого состояния (к запрету записи единицы). Для этого используют щину запрета. При записи нуля в адресные шины Xi и Уг подают импульсы токов, как и при записи единицы, но одновременно с этим в шину запрета подают импульс, создающий поле Ят/2 обратного направления, поэтому суммарное поле оказывается недостаточным для перехода сердечника в другое устойчивое магнитное состояние.

Считывание информации производится путем опроса - подачи считывающих импульсов тока в шины Хг и У,-в разных сочетаниях. При этом в выходной обмотке наводятся э.д.с. £0 и El, соответствующие записи «О» или «1».

Матрицы объединяют в «куб памяти», в котором каждая матрица предназначена для запоминания дифр одного разряда всех т чисел. Если в этих числах имеется п разрядов, то «куб памяти» содержит п матриц.

Матричные ОЗУ типа 3D обладают рядом недостатков. Главный из них состоит в следующем. При подаче считывающих импульсов сигнал считывания должен поступать в выходную шину только с опрашиваемого сердечника, который переходит из состояния намагниченности одного направления в состояние намагниченности другого направления. Однако кроме этого полезного сигнала при опросе возникают сигналы помех, так как при подаче импульсов тока в адресные шины в результате возникновения поля Лт/2 меняется магнитное состояние и в других сердечниках. Это изменение происходит по частным петлям гистерезиса и сопровождается созданием э. д. с. в выходной шине, пронизывающей все сердечники. Чем значительнее отклонение формы петли гистерезиса сердечников от прямоугольной, тем больше помеха. Частично эту помеху можно подавить за счет того, что цепь считывания обходит сердечники петлеобразно с переменой своего направления по каждому диагональному ряду. При этом индуцируемые в различных диагональных рядах э.д.с. помех оказываются направленными навстречу друг другу. Отсюда следует, что для матрицы типа 3D необходим тщательный подбор сердечников с возможно более

Рис. 4.14. Принцип работы матричного ОЗУ типа 3ID

близкими параметрами. Матричные ОЗУ типа 3D имеют также ограниченное быстродействие. Их изготовление связано с известными трудностями технологического характера (сложность прошивки диагональным проводом считывания) и т. д.

Поэтому в ЭВМ кроме матричных ОЗУ типа 3D применяют систему с линейной или непосредственной выборкой типа 2D (илк типа Z).

(вы"" 1

6}

Рис. 4.15. ОЗУ типа Ш:

с - сердечники с обмотками; б- работа координатного трансформатора; е -считывание и запись «1»; г -считывание и запись «О»

Основная особенность этого типа ОЗУ состоит в том, что импульс тока считывания подается сразу во все разряды только одного выбранного в данный момент регистра, хранящего нужное число. Новым конструктивным элементом ОЗУ типа 2D по сравнению с ОЗУ типа 3D является координатный трансформатор (магнитный ключ). Он содержит четыре обмотки (рис. 4.15,а); две адресные Wx и Wy, обмотку смещения Юсм и обмотку wz, в цепь которой включена шина Z, пронизывающая все сердечники по числу разрядов в записываемом числе. По обмотке tWcM всегда проходит ток /см, создающий поле смещения Ней, под действием которого сердечник трансформатора находится в состоянии отрицательной намагниченности. Перемагничивание сердечника в состояние положительной намагниченности может произойти только под действием суммарного поля (Нх+Ну), создаваемого