книги из ГПНТБ / Семененко В.А. Вычислительная техника в инженерных и экономических расчетах учеб. пособие для студентов всех специальностей

ство разрядов числа), то число выходных шин дешифратора N = 2".

Нарис. 3—36 показана простейшая схема диодного деши­ фратора на 4 выхода и 2 входа. Работает она следующим образом. Если Хі = 0, и X2 = 0, то триггеры Т\ и Т2 находят-

Рис. 3—36. Простейшая схема диодного фешифратора на 2 входа и 4 выхода

ся в нулевом состоянии т. е. имеют высокий потенциал на

уровень напряжения, а на выходах 1, 2, 3 — низкий, так как через сопротивления R2, Rs, Ri протекает ток.

Если приходит сигнал на вход Хь то триггер Т\ будет находиться в единичном состоянии и, следовательно, на его правом выходе будет высокий, а на левом — низкий уровень напряжения, а в триггере Т2, по-прежнему находящемся в нулевом состоянии, на левом выходе — высокий уровень, на правом—низкий. Поэтому диоды Дз, Д 6 и Дз, Д і заперты, а Д 1, Д 2 и Д 7, Дз проводят ток. Только по шине 2 (с включен­

кий уровень, соответствующий коду «1», будет на выходе 3, при комбинации Х\ — О, Х2 = 1 — на выходе 1.

Таким образом, в зависимости от комбинации входных сигналов высокий уровень напряжения всегда будет только

150

на одной из выходных шин. Логика работы такого дешифра­ тора отображена в таібл. 15.

На рис. 3—37 приведена схема дешифратора на 16 выхо­ дов, построенного по тому же принципу и содержащего 64 диода. Число диодов в дешифрирующей схеме может быть сокращено применением многоступенчатой дешифрации. На рис. 3—38 приведен пример такого же, как и на рис. 3—37.

Рис. 3—37. Схема одноступенчатого дешифратора на 16 выходов

дешифратора, но построенного по принципу двухступенчатой дешифрации (выходы дешифратора на два выхода, изобра­ женного на рис. 3—36, служат входами во вторую дешифри­

151

рующую схему). Число диодов в такой схеме на 16 меньше, чем в схеме, представленной на рис. 3—37.

Этот принцип всегда используется при построении боль­ ших дешифрирующих схем. Так, при количестве триггеров, равном 8 ( 256 выходов) при одноступенчатой дешифрации потребовалось бы 2048 диодов, а при трехступенчатой деши­ фрации —только 608 диодов.

Рис. 3—38. Схема двухступенчатого дешифратора на 16 вы­ ходов

Логика работы дешифраторов в соответствии с состояния­ ми триггеров для схем рис. 3—37 и рис. 3—38 приведена в таблицах 16 и 17.

152

§ 3—4. Типы МОЗУ

Рааличают МОЗУ матричного типа и типа z. Принцип действия МОЗУ матричного типа на 4096 кодов легко вонять из рис. 3—39. Каждый сердечник матрицы пронизан четырьмя обмотками: X и У — входные шины сердечника; третья обмот­ ка, общая для всех сердечников одного разряда,— обмотка

считывания; четвертая обмотка называется обмоткой за-

Рис. 3—39. Схема матрицы МОЗУ матричного типа

прета. Назначение последней станет понятным ниже. Сердеч­ ник запоминает один разряд двоичного числа. Одна матрица для 4096 кодов содержит соответственно 4096 ферритовых сердечников и служит для запоминания одного равряда всех 4096 чисел. Для запоминания я-двоичных разрядов нужно, очевидно, я таких матриц. Принцип, используемый для записи и чтения информации в матрице, называют принципом совпа­ дения токов (рис. 3—40); информация в К сердечник запи­ сывается и считывается путем одновременной посылки им­

пульсов тока с амплитудой ■ ^ в провода Хк и Ук. К-й

сердечник, находящийся на пересечении возбужденных шин, окажется выбранным, т. е. он способен перейти из состояния +Вг в —Вг. Сердечники матрицы, пронизанные одной из воз­ бужденных шин, окажутся полувыбранными, так как ток

ются импульсы считывания отрицательной полярности —

153

и импульсы записи - -'”зп ■ положительной полярности. Ток

запрета в обмотку запрета не подается. При записи «О»

подается ток запрета, поэтому сердечник останется в состоя­ нии — Вг.

дечников числовой линейки, в которых был записан код «1», в выходную

и по цепям восстановления в обмотки записи МОЗУ. При записи инфор­ мации в соответствующую числовую линейку с выбранного координатного сердечника по обмотке Z посылается считывающий импульс, который сбрасывает все сердечники числовой линейки в нуль, и по сигналу

154

Рис. 3—41. а — схема матрицы; б — схема чис­ ловой линейки МОЗУ типа г; в — положение

рабочей точки координатных сердечников

«запись» в них происходит запись нового числа. Считанный код при этом не попадает в машину,’ так как на выходные усилители импульса разре­ шения на выдачу кода не подается (рис. 3—42). ’

Рис. 3—42.'Блок-схема МОЗУ

Блок-схема МОЗУ представлена на рис. 3—42. Здесь МК — магнитный куб (матрицы для матричного МОЗУ и матрицы с числовыми линейками' для МОЗУ тина z) на N w-разрядных двоичнріх чисел; БЗК — блок .записи кодов,

,155

БВУ — блок выходных усилителей; БУ, — блок управления МОЗУ, DA* — блок выборки ячейки МОЗУ по оси х (деши­ фратор адреса X ); DAy — блок.выборки ячейки МОЗУ по

ках для хранения п пятиразрядных чисел. Порядок выборки этих чисел, постоянно хранящихся в числовой линейке, следующий.

Для считывания, например, первого числа на вход 1 подается сигнал,

Рис. 3—43. Принцип построения постоянного ЗУ на ферритовых сердечниках

ности, что они не воспринимаются последующими цепями. Для считы­ вания числа в общую обмотку считывания подается сигнал, сбрасыва­ ющий в нуль все сердечники числовой линейки. При этом на выходных обмотках сердечников, установленных перед этим в состояние + Вг, возникают импульсы, которые воспринимаются последующими цепями. Таким образом, будет считано число 10101. Аналогично осуществляется считывание и других чисел, записанных в числовую линейку.

В ряде ЦВМ (например, Мир-1) такие ЗУ наряду с МОЗУ получили широкое применение.

§ 3—6. Магнитные барабаны, ленты и диски

Магнитные барабаны, ленты и диски используются в ка­ честве носителей информации во внешних запоминающих устройствах. Они надежны, обладают сравнительно высоким быстродействием (время обращения составляет десятки мил­ лисекунд) и большой емкостью памяти (сотни тысяч и мил­ лионы чисел).

156

алюминия), вращающийся от электрического двигателя. Внешняя поверхность 'барабана покрыта тонким слоем (де­ сятки микрон) магнитного материала ферролака (смесь никеля и кобальта с окисью железа). По образующей МБ по обе его стороны расположены-магнитные головки (рис. 3—44).

бочий зазор.

Рассмотрим процесс записи кода на поверхность магнит­ ного носителя (рис. 3—46). При подаче кратковременного импульса тока в обмотку записи магнитной головки

Рис. 3—46. Процесс за­ писи кода на поверх­ ность магнитного носи­ теля

1 — магнитная головка;

2 — поверхность носите­ ля; 3 — магнитный отпе­ чаток

157'

;(МГ) силовые линий магнитного поля через воздушный зазор создают магнитный опечаток на поверхности магнитного ба­ рабана или ленты.

магнитного диполя зависит от направления магнитного пото­ ка, определяемого направлением тока в обмотке головки. Обычно записываются десятки диполей на 1 мм.

При воспроизведении кодов (рис. 3—47), когда намагни­ ченные участки магнитного носителя оказываются против рабочего зазора магнитной головки, остаточный магнитный поток намагниченного участка ответвляется в магнитопровод ‘Считывающей головки. \

Это изіменение магнитного потока, вызываемое движением носителя информации, наводит в обмотках считывающих головок ЭДС, т. е. сигнал «1». Одна и та же магнитная го­ ловка обычно используется для записи, считывания и стира­ ния ранее записанной информации.

Используются два основных способа записи на магнитный носитель: «с возвращением к нулю» и «без возвращения к

нулю».

При первом способе записи (рис. 3—48) носитель инфор­ мации предварительно равномерно намагничивается до насы­ щения ів одном направлении.

При чтении ‘«1» характеризуется появлением импульса и «О» —отсутствием импульса. Для выделения последователь­

158

ности сигналов на магнитный носитель наносятся импульсы сиінхросерии. Таким образом, при считывании «1» происходит совпадение «1» кода и «1» синхросерии.

си г н я л в;— 11 --- 1. L

чт е н и я

си г н я л ь і

си н х р о и н п г)_Ч — 1— |/— 1/— ѵ ~

СФОРМиРОВ

с и г н я л ы ф ---- 1j

С и н х POU М П .

Рис. 3—48. Процесс записи и считывания в си­ стеме с возвращением к нулю

В системе, представленной на рис. 3—49 и называемой «без возвращения к нулю», ток записи сохраняет свое поло­ жительное значение для последовательности единиц. В такой системе выше плотность записи. Формирование сигналов осуществляется на триггерах, на «1» вход которых подаются

Рис. 3—49. Процесс записи и считывания о си­ стеме без возвращения к нулю

15»