Математика ее содержание, методы и значение Том 2 - Александров А.Д.
Скачать (прямая ссылка):
Часто для запоминающих устройств применяется принцип магнитной записи электрических сигналов, аналогичный записи звука. Запись может производиться или на магнитные ленты, или на непрерывно вращающийся барабан, покрытый ферромагнитным материалом (рис. 19). Вдоль по образующей барабана устанавливаются магнитные головки. Если в определенный момент через обмотки магнитных головок пропустить импульсы тока, то в соответствующих местах на поверхности барабана запишутся сигналы в виде остаточного намагничивания. При вращении барабана поле от остаточного намагничивания, проходя под S 64
Глава XIV. Электронные вычислительные машины
головками, будет наводить в них электрические сигналы, которые усиливаются усилителями и поступают в другие устройства машины.
Магнитный барабан может применяться и для последовательной и для параллельной системы выдачи кодов. Однако недостаток электроакустических ртутных трубок — ожидание при выборке чисел — в еще большей степени свойственен магнитному барабану. Поэтому запоминающее устройство на магнитном барабане применяется для машины сравнительно небольшой скорости (порядка нескольких сотен операций в секунду). G другой стороны, магнитный барабан позволяет значительно увеличить емкость запоминающего устройства при умеренном количестве аппаратуры, что иногда имеет существенное значение. Поэтому магнит-
IHIttM
UJ А А _ А .
\ Л - \ '
Рис. 19. Принципиальная схема магнитного барабана:
1 — ток через- катушку; 2 — остаточное намагничивание; 3 — э.д.с. в катушке при считывании.
ный барабан и магнитные ленты часто применяются в универсальных машинах в виде дополнительного (внешнего) запоминающего устройства наряду с быстродействующим (оперативным) запоминающим устройством.
В электронных счетных машинах параллельного действия с большими скоростями счета для запоминающего устройства применяются электроннолучевые трубки (рис. 20). Если электронный пучок направить в какую-либо точку экрана из диэлектрика, то в этой точке накопится электрический заряд. Заряд будет сохраняться довольно долго, так что на экране можно записать коды чисел. При считывании вновь направляют электронный пучок в требуемую точку. Если данный элемент не был заряжен, то он заряжается и через сигнальную пластину и выходной усилитель проходит импульс кода. Если же элемент был заряжен, то сигнал не поступает. Таким образом, можно определить, записан сигнал в данной точке или нет. После выборки кода необходимо восстановить прежнее состояние данного элемента, что осуществляется автоматически специальной jV 3. Технические принципы устройств
381
схемой. Точно так же необходимо периодически восстанавливать произведенную запись кодов, чтобы избежать существенного изменения зарядов за счет паразитных электронов и утечек тю диэлектрику.
Обычно на экране размещается 1024 (32x32) или 2048 (32x64) точек. Направление пучка электронов в требуемую точку осуществляется подачей соответствующих напряжений на две пары отклоняющих пластин.
Рис. 20. Принципиальная схема электроннолучевой трубки:
1 — электронная пушка; 2 — отклоняющие пластины; 3 — экран,-і — сигнальная пластина.
В манганах параллельного действия для каждого разряда двоичного числа берется своя электроннолучевая трубка, и выборка числа производится одновременно со всех трубок. Время выборки с учетом работы всей схемы может быть доведено до нескольких микросекунд.
За последнее время получили применение запоминающие устройства на магнитных элементах, имеющих прямоугольную петлю гистерезиса (рис. 21.) Если через обмотку подать положительный сигнал, то сердечник намагнитится положительно, при отрицательном сигнале намагничивание будет отрицательным.
При снятии сигнала сердечник останется намагниченным или положительно, или отрицательно. Таким образом, состояние сердечника характеризует записанный сигнал. При считывании через обмотку подается
сигнал определенной полярности, например положительный. Если при этом сердечник был намагничен отрицательно, то произойдет его пере-магничивание (изменение магнитного потока) и в выходной обмотке наведется электродвижущая сила, которая усиливается усилителем. Если же сердечник был намагничен положительно, то изменения его состояния не произойдет и в выходной обмотке сигнала не возникнет.
Zr
1
1 і
I 1 t
1 Гон сигнала
J
Рис. 21. Принципиальная схема запоминающего элемента с прямоугольной
петлей гистерезиса: 1 — входная обмотка, 2 — выходиая обмотка. S 64
Глава XIV. Электронные вычислительные машины
Таким образом, можно различить, какой сигнал был записан в данном элементе. Естественно, что после выборки кода необходимо восстановить первоначальное состояние сердечника, осуществляемое специальной схемой.
§ 4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СЧЕТНЫХ МАШИН
Применение электронных счетных машин должно оказать большое влияние на развитие многих областей современной науки и техники, особенно на развитие физико-математических наук. Поэтому целесообразно понытаться наметить основные перспективы дальнейшего применения счетных машин и то значение, которое это должно иметь для математики.
