Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Поле инвертируется. В процессе чтения индуцируется импульс напряжения. Импульс напряжения усиливается в усилителе чтении и обрабатывается дальше. При чтении все элементы, которые находятся в состоянии 1, переключают- ся в состояние О. Вследствие этого информация удаляется. ~г.г, л ° а ф Удапение информации при чтении является существенным недостатком. Если информация нужна и позже, она должна быть сохранена в промежуточном буфере и после чтения обновлена, т.
е. снова записана. 12.8. Память на магнитных доменах Запоминание методом магнитных доменов позволяет сохранять большие объемы данных в небольшом пространстве с малым временем доступа. Данные доступны относительно быстро. Этот вид памяти энергонезависим, т.
е. она сохраняется при снятии напряжения питания. 12.8.1. Цилиндрические магнитные домены В определенных магнитных слоях, таких, как Оаг(о1пйпп-ОаШшп-Огапаг (СЙ,Оа,О1т). можно производить малые зоны, которые имеют намагниченность с обратным знаком по отношению к слою, в котором они находятся (рис. 12.42). Эти малые зоны называются цилиндрическими магнитными доменами. Они могут производиться с различными диаметрами. Типовые диаметры находятся в пределах между 1,5 и 4 мкм. Цилиндрические магнитные домены являются малыми зонами, которые намагничены всегда противоположно окружающему слою.
Они принимают форму цилиндров, если внешнее поле вертикально, например в поле постоянного магнита, полюса которого расположены выше и ниже магнитного слоя. Цилиндрические магнитные домены производятся в генераторе цилиндрических магнитных доменов. Это электромагнит, при протекании тока через который отдельные зоны кристалла намагничиваются со знаком, противоположным полю окружающей среды. Если поместить поблизости от этих цилиндрических магнитных доменов постоянный магнит, они начнут перемещаться в слое в зависимости от полярности магнита либо к нему, либо от него. Цилиндрические магнитные домены можно передвигать с помощью внешнего магнитного поля. При движении материя не перемещается. Кристаллы магнитного слоя лишь перемагничиваются (быстрое изменение магнитных свойств внутри кристаллического слоя). Рис.
12.42. Магнитные цилинлры а магнитном слое иа галолиииум-галлиум-граната (Со,оа,оо). (372 Глава 12. Регистры и заломинаюигие устройства Цилицлрические магнитные домены не исчезают, если для этого не приложена энергия. Однажды сгенерированные, они остаются до их целенаправленного уничтожения или удаления. Цилиндрические магнитные домены очень стабильны. Они могут оставаться в магнитном слое в течение многих лет. 12.8.2. Магнитные дорожки Неупорядоченное движение цилиндрических магнитных доменов в слое нерационально, так как нельзя идентифицировать отдельные цилиндрические магнитные домены и присвоить им логический уровень. Цилиндрические магнитные домены должны передвигаться в слое по определенным траекториям. Производитель магнитной памяти должен спроектировать своеобразную дорогу для доменов, по которой они будут передвигаться. На магнитоактивный слой напыляется так называемый образец.
Во многих случаях это угол (рис. 12.43), однако также широко применяется форма круга и другие формы. Напыляется обычно мягкий железо-никелевый сплав с хорошими магнитными свойствами. Посредством катушек, которые окружают магнитноактивный слой, производится вращающееся магнитное поле. Уголки образца намагничиваются этим полем. В определенный момент времени, например, угол 1 является углом с максимальной намагниченностью.
Эта высшая намагниченность переходит к углу 2, затем к углу 3 и т. д. Цилиндрический магнитный домен перемещается всегда к самому сильно намагниченному уголку (при условии верного направления намагничивания). Если цилиндрический магнитный домен находится при угле 1, он переходит к углу 2, затем к углу 3 и так далее (см. рис. 12.43). Цилиндрический магнитный домен всегда передвигается вдоль напыленной «дороги».
Вращающееся поле определяет скорость движения. Так как вращающееся поле действует на все имеющиеся цилиндрические магнитные домены, они перемещаются с равномерной скоростью вдоль заданной траектории. Все цилиндрические магнитные домены передвигаются синхронно.
На активный магнитный слой накладываются различные «дороги». Чаще всего траектории имеют форму петли. По ним перемещаются цилиндрические магнитные домены. Каждому цилиндрическому магнитному домену присваивается логическое состояние 1. Цикл движения цилиндрического магнитного домена (см. рис.
12.43) по принципу действия похож на кольцевой сдвиговый регистр. Тактирование обеспечивается вращающимся полем. ~фЭЩ~~ ~ф ля~ ) я~, ! аль ! Д»я»ж»» а»» маг»»»»»»» л Рис. 11.43. Магнитная дорожка. Рис. 12.44. Магнитная дорояаса емкостью 64 бита. Цилиндрические магнитные домены устанавливаются на определенное расстояние. Оно должно быть больше четырехкратного диаметра домена во избежание взаимного влияния.
При диаметре домена 2 мкм рационально расстояние 10 мкм. То есть каждые 10 мкм может находиться 1 домен. Если очередного домена нет, значит это место считается 0 битом. Каждому недостающему цилиндрическому магнитному домену присваивается логическое состояние О. На дорожке, по которой перемещаются магнитные домены, умещается определенное число доменных мест. На этих местах могут быть размещены магнитные домены, но могут и не быть. Каждое доменное место на магнитной дорожке представляет объем памяти емкостью в 1 бит. На рис. 12.44 представлена магнитная дорожка с объемом памяти б4 бит. Типичные магнитные дорожки имеют емкость 4096 бит и больше. (зИ г юг.р р ~ ~ юг 12.8.3. Запись информации Можно производить и стирать магнитные домены внутри магнитной дорожки. Однако это не принято. Обычно домены вводят и выводят через так называемые ворота.
Каждая магнитная дорожка имеет входные ворота и выходные ворота (рис. 12.45). Цилинд>ические магнитные домены вводятся и выводятся через ворота. Ворота образуются с помощью проводника. Он действует как маленький электромагнит. При определенном направлении тока возникает магнитное псле, которое блокирует вход для доменов. При противоположном направлении тока возникает поле, которое пропускает домены внутрь дорожки. Перед записью новой информации должна быть удалена старая информация.
Магнитное кольцо должно быть очищено, т. е. все домены должны быть выведены через выходные ворота. Необходимые для записи домены и свободные места поступают из кольца ввода данных, рассматриваемого позже. 12.8.4. Чтение информации При чтении домены выводятся через выходные ворота и попадают в кольцо вывода. Там они проходят мимо детектора доменов. Детектор доменов состоит из крохотной полосы меРве.
1К45. Мдпвглгдд дсрсвкв с таЛЛа На дОМЕННОй дОрОжКЕ. ПОЛОСа МЕтаЛЛа дсРстичи находится на пути доменов. Она является час- тью согласованной мостовой схемы. Если домен проходит через полосу металла, мост кратковременно разбалансируется. На выходе появляется импульс напряжения. Он означает информационное содержание 1. Если домен не проходит через детектор, то импульса напряжения не возникает. Отсутствие напряжения обозначает информационное содержание О. Цилиндрические магнитные домены считываются детектором доменов.
Информация считывается из магнитной дорожки и стирается оттуда. Это во многих случаях нежелательно. Можно делать ворота, которые увеличивают магнитные домены, вытягивают их и делят на две части. Каличе- тг.г. и ° г гф ство магнитных доменов таким способом удваивается. Один магнитный домен отправляется на выход, другой остается в магнитной дорожке, называемой буфером памяти. В буфере памяти информация сохраняется. Воротами этой разновидности невозможно очистить буфер памяти.
Ворота должны позволять в зависимости от выбора пользователя удалять магнитные домены полностью или удваивать их количество. И то и другое можно достигнуть различной продолжительностью воздействия поля и силой магнитного поля. 12.8.5. Структура магнитной памяти Магнитная память на базе магнитных доменов содержит большое количество магнитных дорожек. Обычно это 128, 256 или 512 дорожек. В разработке находится память на 1024 и больше дорожек. Каждая дорожка содержит примерно 4096 бит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
