SU868833A2

SU868833A2 - Storage

Info

Publication number: SU868833A2
Application number: SU792815723A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Филиппович Нестерук; Валерий Филиппович Нестерук; Виктор Ильич Потапов; Евгений Павлович Балашов
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1981-09-30

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и'может найти применение при построении операционных и запоминающих устройств повышенного быстродействия на базе пле5 нок магнитоодноосных материалов с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД).The invention relates to computing and can be used in the construction of operating and storage devices of high speed based on films of magnetically uniaxial materials with cylindrical magnetic domains (CMD).

1ю основному авт. св. № 762036 • известно запоминающее устройство (ЗУ), содержащее магнитоодноосную пленку с ЦМД, на поверхности которой расположены образующие матрицу динамические ловушки (ДЛ) ЦМД, взаимосвязанные посредством переключателей ввода-вывода информации с компрессорами ЦМД, каждый из которых соединен с соответствующими разрядными генератором датчиком считывания и переключателем ЦМД[1].1st main author St. No. 762036 • a memory device (MR) is known that contains a magnetically uniaxial film with a CMD, on the surface of which there are matrix dynamic traps (DL) of the CMD, interconnected by information input-output switches with CMD compressors, each of which is connected to a reading generator by a read sensor and the CMD switch [1].

Недостатком известного ЗУ являются ограниченный функциональные возможности.A disadvantage of the known memory are limited functionality.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей известного ЗУ путем логической обработки хранящейся информации.The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the known memory by the logical processing of stored information.

Поставленная цель достигается «тем, что запоминающее устройство содержит элементы И-ИЛИ, соединенные попарно с соответствующими ДЛ ЦМД, причем функциональные выходы И и ИЛИ каждого первого элемента И-ИЛИ Соединены соответственно с первым и вторым входами одноименного второго элемента И-ИЛИ, функциональный выход ИЛИ каждого второго элемента И-ИЛИ - со вторым входом соответствующего первого элемента И-ИПИ, а первый вход каждого первого элемента И-ИЛИ и функциональный выход ИЛИ каждого второго элемента И-ИЛИ через переключатели соответственно ввода и вывода информации - с одноименным компрессором ЦМД.This goal is achieved "by the fact that the storage device contains AND-OR elements connected in pairs with the corresponding DL CMD, and the functional outputs AND and OR of each first AND-OR element are connected respectively to the first and second inputs of the same second AND-OR element, the functional output OR of every second AND-OR element - with the second input of the corresponding first AND-AND element, and the first input of each first AND-OR element and the OR function output of every second AND-OR element through the switches Information input and output - with the CMD compressor of the same name.

На чертеже изображена принципиальная схема ЗУ·.The drawing shows a schematic diagram of the memory ·.

ЗУ содержит магнитоодноосную пленку 1 с ЦМД II, на поверхности которой расположена матрица ДЛ ПМД ΙΠ , взаимосвязанная через переключатели соответственно ввода IV и вывода V информации с компрессорами ЦМД VI), каждый из которых соединен с соответствующими разрядными генератором УИ, датчиком считывания УЩ и переключателем ЦМД IX. ДЛ ЦМД III магнитосвязаны с адресными шинами X, Каждый первый и второй элементы И-ИЛИ, взаимосвязанные с одноименным ДЛ ЦМД, обозначены на чертеже соответственно цифрами XI и XII.The memory contains a magnetically uniaxial film 1 with CMD II, on the surface of which there is a matrix of PMD PMD ΙΠ, interconnected via the IV input and V output information switches with CMD VI compressors, respectively), each of which is connected to the corresponding UI discharge generator, USCH readout sensor and CMD switch IX. DL CMD III are magnetically connected with address buses X. Each first and second AND-OR elements interconnected with the same DL DMD are indicated in the drawing by XI and XII, respectively.

Цифрами Г-4’, Г-4* 1-4*'и т.д. обозначены позиции, занимаемые ЦМД во время работы ЗУ.The numbers G-4 ’, G-4 * 1-4 * ', etc. the positions occupied by the CMD during the operation of the memory are indicated.

ЗУ работает следующим образом.The memory works as follows.

Рассмотрим вначале процедуру записи и считывания информации из ДЛ ЦМД 111.Consider first the procedure for writing and reading information from DL CMD 111.

Разряд записываемого в ЗУ слова от разрядного генератора ЦМД .по каналу ввода данных 2- 3поступает в позицию 3. Вследствие магнитостатических взаимодействий между входным ЦМД и ЦМД, находящихся в Д.П компрессора, последние из позиций 2 при этом сместятся в позиции 3 переключателя ввода информации J откуда, в зависимости от состояния соответствующих адресных шин, поступают либо в следующие ДЛ компрессора по каналам 34, либо в ДП ЦМД 1Π по каналу 3-4^Ц1. Допустим, что одна из адресных шин X возбуждена. В этом случае ЦМД из позиции 3' соответствующего переключателя ввода информации по каналу З¹ 4¹'- 1 поступает в одноименную ДЛ ЦМД через такт с момента появления в канале ввода данных, и, следовательно, не заполняет рядом расположённую ДЛ компрессора, которая, однако, не ос-, тянется свободной вследствие того, что ЦМД ДЛ компрессора, переходя из позиции 4' в позицию Г, вызывает обратный сдвиг ЦМД в компрессоре и возвращает его в исходное состояние.The discharge of the words recorded in the memory from the discharge generator of the CMD. Through the data input channel 2–3 goes to position 3. Due to the magnetostatic interactions between the input CMD and the CMD located in the compressor D, the last of positions 2 will be shifted to position 3 of the information input switch J from where, depending on the state of the corresponding address buses, they either go to the next compressor DL via channels 34, or to the DP CMD 1Π through channel 3-4 ^Ts 1. Suppose that one of the address buses X is excited. In this case, the CMD from position 3 'of the corresponding information input switch on channel Z ¹ 4 ¹ ' - 1 enters the DL of the same name. The CMD passes through the cycle from the moment the data appears in the data input channel, and therefore does not fill the compressor compressor located nearby, which, however , does not, is pulled free due to the fact that the CMD DL of the compressor, moving from position 4 'to position G, causes a reverse shift of the CMD in the compressor and returns it to its original state.

Для считывания разряда выбранного слова достаточно в момент времени, · соответствующий нахождению считывав-, мого бита в позиции 1 одноименного Переключателя вывода информации ^возбудить магнитосвязанную с ним адресную шину X. При этом считываемый ЦМД вместо позиции 2 ДЛ ЦМД поступает в позицию 2’ канала вывода информации 1-2-З¹, продвигаясь по которо му, в позиции 3, вызывает сдвиг ПМД· в ДЛ соответствующего компрессора, номера которых превышают выбранный адрес, и занимает освободившуюся вышерасположенную ДЛ компрессора.Обратный сдвиг ЦМД в компрессоре приведет к появлению считываемого бита <1 в канале вывода данных Г-2 и его детектированию разрядным датчикам считывания доменов 1To read the discharge of the selected word, it is enough at the moment of time, · corresponding to finding the read-out bit in position 1 of the information output switch of the same name ^ to excite the magnetically connected address bus X. In this case, the read-out CMD instead of position 2 of the DL CMD goes to position 2 'of the output channel information 1-2-W ^1, moving at which mu, in position 3, causes a shift in the MIT · DL respective compressor whose numbers are greater than the selected address, and takes the vacated upstream DL kompressora.Obratny shift CMD the compressor will result in readable bits <1 in the channel data output D-2 and its discharge detection sensor reading domains 1

В случае записи или считывания нуля из некоторой ДЛ ЦМД 111, сдвиг ЦЦЦ в ДЛ соответствующего компрессора не происходит и ЦМД при записи в ДЛ ЦМД 111 не поступает, а при считывании к разрядному датчику считывания домен не выводится.In the case of writing or reading zero from some DL CMD 111, the MCC does not shift to the DL of the corresponding compressor and the CMD does not arrive when writing to the DL CMD 111, and the domain is not output when reading to the discharge read sensor.

Исходя из рассмотренной выше последовательности функционирования запоминающей ячейки, остановимся на работе ЗУ в целом.Based on the above sequence of functioning of the storage cell, let us dwell on the operation of the memory as a whole.

Для считывания слова из ЗУ достаточно возбудить требуемую адресную шину X. При этом разряды считываемого слова, находящиеся в позиции 1 переключателя вывода информации, поступают в каналы вывода информации I2-3 и через такт по соответствующим компрессорам - к разрядным датчикам считывания доменовTo read a word from the memory, it is enough to excite the required address bus X. In this case, the bits of the read word located in position 1 of the information output switch go to the information output channels I2-3 and, through the clock through the corresponding compressors, to the bit domain read sensors

При записи слова в ЗУ по выбранному адресу необходимая совокупность ЦМД поступает от разрядных генераторов ЦМД . в каналы ввода данных 2 и 3^,f соответствующих компрессоров, вызывая сдвиг ЦМД в тех из них, в позицию 3^й которых поступают информационные домены. Возбужденная в этот момент времени адресная шина X пере- . водит входное слово по каналам ввода 3* — 4— 1 в соответствующие ДЛ ПМД )П. Время выборки и время записи информации равны между собой и составляют один такт.When a word is written to the memory at the selected address, the required set of DTMs comes from the DTM generators. in the input channels 2 and ^{3, f} respective compressors, causing a shift in the CMD those in position 3 ^minutes which receives information domains. The address bus X re-energized at this point in time. leads the input word through the input channels 3 * - 4-1 into the corresponding DL PMD) P. The sampling time and the recording time of information are equal to each other and comprise one clock cycle.

Предлагаемое ЗУ функционирует также в режиме одновременной записи и считывания информации t возбуждение адресной шины X в момент времени, соответствующий нахождению вектора в секторе 1-2 (см. чертеж), инициирует вывод ранее хранимой информации из ДЛ ЦМД 1П, а при положении вектора Ну в секторе 3-4 - ввод вновь поступающей информации.The proposed memory also operates in the mode of simultaneous recording and reading of information t excitation of the address bus X at a point in time corresponding to the location of the vector in sector 1-2 (see drawing), initiates the output of previously stored information from the DL CMD 1P, and when the position of the vector Well in sector 3-4 - input of newly received information.

Рассмотрим последовательность выполнения операции регистровых пересылок на примере перезаписи слова, хранимого в вышерасположенном адрес 'ном сечении ЗУ в нижерасположенные дл цмд т.Let us consider the sequence of operations of register transfers using the example of rewriting a word stored in the above address section of the memory into the lower ones for cmd.

Для этого необходимо, во-первых, нижерасположенные ДЛ ЦМД Щ очистить, При нахождении вектора Н₃ в секторе 1-2 возбуждаем соответствующую шину X, в результате чего ЦМД слова из одноименных ДЛ по компрессорам вводавывода поступают через такт на входы разрядных переключателей IX в позиции 1’, откуда по каналам 1-2”* к разрядным датчикам считывания доменов L Во-вторых, через такт с момента возбуждения первой шины X возбуждают шину вышерасположенного '_чадресного сечения ЗУ, вследствие чего, слово, хранимое по второму адресу, еще через такт поступит в позиции 1' разрядных переключателей IX, откуда. возбуждая шину переключателей IX, по каналам 1' - 2- З¹¹ вновь вводим его в компрессоры ввода-вывода. Втретьих, в момент поступления разря,— дов слова в позиции З¹' компрессоров ввода-вывода необходимо вновь возбудить шину нижерасположенного адресного сечения ЗУ, занося ЦМД вышерасположенного слова в нижерасположенные ДЛ НМД 14. Операция пересылки закончена.For this, it is necessary, firstly, to clear the lower-located DL CMD UW, When the vector H _{3 is} in sector 1-2, we activate the corresponding bus X, as a result of which the CMD words from the same DL through the I / O compressors arrive through the clock to the inputs of the discharge switches IX at 1 ', where from the channels 1-2 ”* to the domain domain reading sensors L Second, after a clock from the moment the first bus X is energized, the bus of the memory address section higher than 1 _{h is} excited, as a result, the word stored at the second address the beat will go to position 1 'bit switches IX, where. exciting bus IX switches, through channels 1 '- 2 - Z ¹¹ again we introduce it into the input-output compressors. Thirdly, at the moment the discharge arrives, the word words in the position Z ¹ 'of the input-output compressors need to re-energize the bus of the lower address section of the memory, entering the CMD of the upper word in the lower DL NMD 14. The transfer operation is completed.

В предлагаемом ЗУ помимо вышеописанных операций возможна реализация : поразрядной логической обработки хранимой и вновь поступающей информации, что достигается введением в структуру устройства элементов И-ИЛИ, каждая пара которых взаимосвязана с соответствующей ДЛ ЦМД III .In the proposed memory, in addition to the above operations, it is possible to implement: bitwise logical processing of stored and newly received information, which is achieved by introducing AND-OR elements into the device structure, each pair of which is interconnected with the corresponding DL CMD III.

В режиме хранения информации ЦМД слова циркулирует по контурам ДЛ ЦМД III, то есть^с„функциональных выходов Дизъюнкция соответствующих первых элементов И-ИЛИ поступают на вторые входы одноименных вторых элементов И-ИЛИ, с функциональных выходов Дизъюнкция которых, в свою очередь, -на вторые входы первых элементов И-ИЛИ и т.д.In the information storage mode, the CMD words circulate along the contours of the DL CMD III, that is, from the functional outputs of the Disjunction of the corresponding first AND-OR elements to the second inputs of the same second AND-OR elements, from the functional outputs of which the Disjunction, in turn, is second inputs of the first AND-OR elements, etc.

При поступлении на первые входы первых элементов И-ИЛИ выбранного адресного сечения ЗУ доменов нового слова последние, продвигаясь по каналам ввода ЦМД в ДЛ доменов З¹ — 4— 1, взаимодействуют с доменами слова, хранимого по выбранному адресу. В итоге .взаимодействия в позициях 4^,fсоответствующих первых элементов И ИЛИ реализуется поразрядная логическая функция Конъюнкция, а в пози868833 6 циях 1 ДЛ ЦМД ΙΠ - логическая функция Дизъюнкция. ЦМД результата поразрядной операции Конъюнкция·по каналам 4¹- 1”- 2'^¥достигают первых 5 входов вторых элементов И-ИЛИ и, поступая в позиции 2^,v, взаимодействуют с ЦМД результата операции Дизъюнкция, которые к этому времени поступают на вторые входы вторых элемен10 тов И-ИЛИ. К концу такта, прошедшего с момента поступления ЦВД нового слова в позиции 3', в результате последнего взаимодействия доменов на функциональных выходах Конъюнк15 ция вторых элементов И-ИЛИ в позициях 2’ появляются ЦМД слова прразрядной логической операции Конъюнкция. которые по каналам вывода доме? нов из ДЛ ЦМД 1-2 - 3 достигают позиг 2о ции 3 соответствующих компрессоров и вызывают в них описанный ранее сдвиг доменов из позиций 2 ДЛ компрессоров в позиции 3* . Движение ЦМП в компрессорах по канацм 3*-4-1¹25 приводит к обратному сдвигу доменой в них и появлению ЦМД результата поразрядной логической операции Конъюнкция в каналах 1'- 2¹¹¹ и далее - под разрядными элементами считывания до30 менов. Результата поразрядной операцииДизъюнкция циркулирует по соответствующим ДЛ ЦМД 111.On admission to the first inputs of first AND-OR address of the selected memory section of the new word last domain by moving domain CMD input channels in the DL H ¹ - 1 4- interact with domains word stored at the selected address. As a result, the interactions in positions 4 ^{, f of the} corresponding first elements AND OR are realized by the bitwise logical function Conjunction, and in positions 868833 6 ies 1 DL CMD ΙΠ - the logical function Disjunction. The CMD of the result of the bitwise operation Conjunction · through channels 4 ¹ - 1 ”- 2 ' ^¥ reach the first 5 inputs of the second AND-OR elements and, arriving at positions 2 ^{, v} , interact with the CMD of the result of the Disjunction operation, which by this time are being received at the second inputs The second elements are 10 AND-OR. Towards the end of the clock that has passed since the receipt of the new word by the CVC at position 3 ', as a result of the last interaction of the domains at the functional outputs of the conjunction of the second AND-OR elements in positions 2', the CMD of the word of the logical bitwise operation of the conjunction appears. which channel output house? new from DL CMD 1-2-3 reach posi tion 2 of 3 corresponding compressors and cause the domain shift described above from positions 2 of DL compressors in position 3 *. The movement of the CMC in compressors along the channel 3 * -4-1 ¹ 25 leads to a reverse domain shift in them and the appearance of the CMD of the result of the bitwise logical operation Conjunction in channels 1'- 2 ¹¹¹ and further under the discharge reading elements of up to 30 exchanges. The result of the bitwise operation Disjunction circulates in accordance with the corresponding DL CMD 111.

Таким образом, в предлагаемомThus, in the proposed

ЗУ в отличии от известного ЗУ су35 ществует возможность реализации совместно с хранением и сортировкой информации ее поразрядной логической обработки, что указывает на большие функциональные возможности 40 предлагаемого ЗУ.The memory, unlike the known memory, there is the possibility of implementing, together with storing and sorting information, its bitwise logical processing, which indicates the great functionality 40 of the proposed memory.

Claims

The invention relates to computing technology and can be used in the construction of high-speed operating and storage devices based on films of magnetically uniaxial materials with cylindrical magnetic domains (CMD). 110 main author. St. No. 76203.6 a memory device is known that contains a plug-in film with CMD, on the surface of which there are matrix-forming dynamic traps (DL) CMD interconnected by means of information input / output switches with compressors CMD, each of which is connected to the corresponding With a single generator, a sensor with a washout and a CMDE switch. A disadvantage of the known memory is limited functional OPPORTUNITIES. The purpose of the invention is to expand the functionality of the known memory by logical processing of the stored information. The goal is achieved by the fact that the memory device contains AND-OR elements connected in pairs with the corresponding DPs of the HPC, and the functional outputs AND and OR of each first element AND-OR are connected respectively to the first and second inputs of the same second element AND-STI, the functional output OR each second element AND-OR - with the second input of the corresponding first element AND-OR, and the first input of each first element AND-OR and the functional output OR each second element AND-OR through switches corresponding to Of course, input and output of information - with the same compressor CMD. The drawing shows a schematic diagram of the memory. 3 The charger contains a magnetically single-film film 1 with an NMD II, on the surface of which is located a matrix DL ScHW III, interconnected via switches respectively of input W and output Y of information with compressors TsMP VI-, each of which is connected to the corresponding bit generator Yif, sensor Readout Vfn, and the IMD 1H.DL TsVD Sh III switch is magnetically connected with address tires X. Each first and SECOND I-ШШ elements interconnected with the same name DL TsShch are indicated in the drawing, respectively, by the numbers XI and Х1Ь by the numbers G-A; G-4; etc. denotes the positions occupied by the CMD during the operation of the charger. . The memory works as follows. Let us first consider the procedure of recording and reading information from the DL of the CMD W. The discharge of the word written in the memory from the discharge generator of the CMD. via data entry channel 3 enters position 3. Due to magnetostatic interactions between the input CMD and CMD located in the compressor DL, the last of positions 2 will shift to position 3 of the information input switches j from where, depending on the state of the corresponding address tires are received either in the following compressor DL through channels 34, or in DL CMD ha through channel 3-4-1. Suppose that one of the address tires X is excited. In this case, the CMD from POSITION 3 of the corresponding information input switch on channel 3 1 enters the same DL CMD through the clock from the moment it appears in the data entry channel, and therefore does not fill the located DL of the compressor, which, however, does not remain free due to the fact that the CMD DL of the compressor, the transition from position 4 to position, causes a reverse shift of the NE in the compressor and returns it to its original state. : To read the bit, the selected word is sufficient at the time corresponding to finding the read bit in position 1 of the same name output information switch to wake up the address bus X magnetized with it. At the same time, the readable DMP instead of position 2 DL CMD enters position 2 of the channel information output, advancing to position 3, in position 3, causes a 11MDv shift of the corresponding compressor, the numbers of which exceed the selected address, and occupies the vacant upstream LL of the compressor. spring blades will result in the appearance of the read bit in the channel output dannps 1-2 and its discharge detection sensor read dnym domains I In the case of recording or reading from a zero DL CMD III. a shift of the AEs into the DL of the corresponding compressor does not occur, and the CID does not arrive when writing to the DL of the CMD III, and when read to the bit read sensor the domain is not output. Based on the memory cell operation sequence discussed above, we will stop on the memory operation as a whole. To read a word from the memory, it is enough to excite the required address bus X. At the same time, the bits of the word being read, located in position 1 of the output information transfer switch, go to the information output channels 12-3 and, using the appropriate compressors, flow to the readout domain sensors. writing a word to the memory at the selected address requires a set of CMDs coming from bit generators of the CMD. data channels 2 and 3 of the respective compressors. causing CMD shift in those of them, in position 3 of which the information domains arrive. The address bus X is excited at this moment of time. leads the input word through input channels. 1 to the corresponding DL 11MD W. The sampling time and the time of recording information are equal to each other and constitute one measure. The proposed memory also functions in the simultaneous recording and reading mode of information i, the excitation of address problem X at a time corresponding to finding the vector H in sector 1-2 (see drawing), initiates the output of previously stored information from the DL CMD W, and at the position of the vector Hjj in sector 3-4, input of newly received information. Consider the sequence of the register transfer operations on the example of rewriting a word stored in the upper address of the memory section in the lower section for III. To do this, first, the downstream DL CMD 1 should be cleared When the vector H in sector 1-2 is found, we initiate the corresponding bus X, with the result that the CMD words from the same DL through input and output compressors go through clock to the inputs of bit switches IX in position 1, from where, channels 1-2, to the bit sensors, match the domains of the L Secondly, through the clock from the moment of initiation of the first shield, X excites the Bbmie bus to go to the address section of the charger, due to the word stored at the second address, through tact will go to position i l l bit switches 1X, from where, driving the bus switches IX, through the channels l - 2 - 3, we reintroduce it into the I / O compressors. Thirdly, at the moment the discharge word arrives in the 3 position of the I / O compressors of the downstream address section of the memory, the introduction of the CMD into the above word into the below DL IMD 14. The transfer operation is completed. In the proposed memory, in addition to the above described operations, it is possible to implement bitwise logical processing of the stored and newly received information, which is achieved by introducing into the device structure the elements AND-OR each pair of which is interconnected with the corresponding DL CMD III. In the mode of storing information, the CMD of the word circulates, along the contours of the DL of the CMD III, i.e. the „functional outputs Disjunction of the corresponding first AND-OR elements are fed to the second inputs of the same second AND-OR elements, from the functional outputs of which Disjunction, in turn, to the second inputs of the first elements AND-OR, etc. When entering the first inputs of the first AND-OR elements of the selected address section of the memory of the domains of the new word, they are promoted through the input channels of the CVP in the DL domains and interact with the domains of the word stored at the selected address. As a result, the interaction in the positions of V 1, the corresponding first elements AND - OR is realized at the bottom of the logical function of the Conjunction, and in the positions of 1 DL DNR m - the logical function of Disjunction. The PCP of the result of the bitwise operation of the Conjunct. Through channel 2 reaches the first inputs of the second I-S1I elements and, arriving at position 2, interact with the CMD of the result of the Disjunction operation, which by this time goes to the second inputs of the second AND-OR elements. By the end of the cycle that has passed since the receipt of the CVD of a new word in position 3, as a result of the last interaction of the domains at the functional outputs of the Conjunction of the second AND-OR elements, in positions 2, there will appear the words of the logical logical Conjunction operation, which From the DL CMD 1-2, the respective compressors reach 3 positions and cause the previously described domain shift from positions 2 DL of the compressors to the position h. The motion of the CMP in compressors according to Canadian Z-4-1 leads to a reverse shift of the domains in them and the appearance of the CMD of the result of the random logical conjunction operation in the l-2 channels and further under the discharge elements of the domain reading. The result of the discrete operation Disjuncture circulates along the corresponding DL CMD 111. Thus, in the proposed memory, unlike the known memory, it is possible to implement, together with the storage and sorting of information, its random logical processing, which indicates the great functionality of the proposed memory. The invention of the memory device auth. St. No. 762036, characterized in that, in order to extend the functionality of memory. device by logical processing of stored information, it contains I-CMM elements connected in pairs with corresponding dynamic traps of cylindrical magnetic domains, and the functional outputs AND and OR of each first element I-SHS are connected respectively in the first and second inputs of the same second element AND-OR, functional output OR each wto