Магазинное запоминающее устройство

 

МАГАЗИННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из последовательно соединенных регистров в направлении от первого к последнему и обратно через разрешающие схемы для парафазной связи между регистрами , каждая из которых состоит из 2VI параллельно соединенных логических элементов И,, где иразрядность регистров, при этом информационные входы устройства соединены с входами первого регистра, а выхойы первого и второго регистров являются информационными выходами устройства , - характеризующееся тем, что разрешающие входы разрешающих схем 1, через которые выходы регистров 2 с второго до предпоследнего соединены с входами следующего по порядку нарастания номеров регистра, соединены с первым управляющим входом 3 и через логический элемент НЕ |Б с вторым управляющим входом 4 устройства, а разрешающие входы разрешающих схем 7, через которые входы регистров 2 с второго до предпоследнего соединены с выходами следуЬщего по порядку нарастания номеров регистра, связаны с первым уп-, равляющим входом 3 через элемент НЕ 6, при этом выходы второго регистра связаны через разрешающую схему 8, разрешающие входы которой связаны с вторым управляющим входом 4 и через элемент НЕ 6 - с третьим управляющим входом 5, с выходами первого регистра и через разрешающую схему 9, разрешающие входы которой связаны с первым и вторым управляющими входами 3 и 4 и через (П элемент НЕ 6 - с третьим управляющим входом 5, с входами последнего регистра, а выходы первого регистра связаны с входами второго через разрешающую схему 10, разрешающий вход которой связан с первым управляющим входом 3 и с : входами последнего регистра, а через разрешающую схему 11, разрешающие входы которой связаны с первым управляющим входом 3 через элемент НЕ 6 и с вторым управляющим входом, в.то время как входы первого регистра связаны с выходами последнего через разрешающую схему 12,.разрешающие входы которой связаны с первым управляющим входом 3 и-через элемент НЕ 6 - с Вторым и третьим управляющими входами 4 и 5.

„„SU„„1026164

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

%50 6 11 С 1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) 29114 НРБ (21) 7770872/18-24 (22) 19.10.79 (31) 41323 (32) 08.11.78 (33) НРБ (46) 30.06.83 Бюл. Р 24 (72) Людмил Георгиев Дановски и

Никола Кирилов Касабов (НРБ) (71) ВМЕИ "Ленин" (НРБ) (53) 681.327.66 (088.8) (56) Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству

Народиой Республики Болгарии. (54)(57) МАГАЗИННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, состоящее из последовательно соединенных регистров в направлении от первого к последнему и обратно через разрешающие схемы для парафазной связи между регистрами, каждая из которых состоит из

2и параллельно соединенных логических элементов И,. где П вЂ” разрядность регистров, при этом информационные входы устройства соединены с входами первого регистра, а выходы первого и второго регистров являются информационными выходами устройства, характеризующееся тем, что разрешающие входы разрешающих схем 1, через которые выходы регистров

2 с второго до предпоследнего соединены с входами следующего по порядку нарастания номеров регистра, соединены с первым управляющим входом 3 и через логический элемент НЕ б с вторым управляющим входом 4 устройства, а разрешающие входы разрешающих схем 7, через которые входы регистров 2 с второго до предпоследнего соединены с выходами следующего по порядку нарастания номеров регистра, связаны с первым уп-, равляющим входом 3 через элемент НЕ

6, при этом выходы второго регистра связаны через разрешающую схему

8, разрешающие входы которой связаны с вторым управляющим входом 4 и через элемент НЕ 6 — c третьим управляющим входом 5, с выходами первого регистра и через разрешающую схему 9, разрешающие входы которой связаны с rrgpBbIM и вторым управляющими входами 3 и 4 и через элемент НЕ 6 — с третьим управляющим входом 5, с входами последнего регистра, а выходы первого регистра связаны с входами второго через разрешающую схему 10, разрешающий вход которой связан с первым управляющим входом 3 и с . входами послед него регистра, а через разрешающую схему 11, разрешающие входы которой связаны .с первым управляющим входом

3 через элемент НЕ 6 и с вторым управляющим входом, в.то время как входы первого регистра связаны с выходами последнего через разрешающую схему 12, разрешающие входы которой связаны с первым управляющим входом 3 и через элемент HE 6 — с вторым и третьим управляющими входами 4 и 5.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1026164

Изобретение относится к магазинному запоминающему устройству, которое используется для временного хранения данных, обрабатываемых цифровой вычислительной машиной, в котором могут сохраняться Мп -разрядных чисел 5 и которое может быть применено н боль. ших, малых и микро цифровых вычислительных машинах.

Известна магазинная (ячеечная) регистровая память, которая исполь- 10 зуется при построении некоторых процессов вычислительных машин, и состоит из Й по и -разрядных регистров, соединенные последовательно с первого до последнего и обратно через 15 вентили для парафазного соединения регистров, состоящие из двух элементов й, причем разрешающие входы вентилей соединены с управляющими шинами для переноса содержимого ре.гистров с первого к последнему, для дублирования содержимого первого регистра во втором и для обмена содержимых.первого и второго регистIpoa .

Недостатком магазинной памяти является отсутствие возможности повторной записи уже обработанных данных без нарушения порядка данных в памяти и отсутствие возможности для произвольного обмена данных между регистрами устройства, не нывода данных иэ него °

Известна магазинная память, реализованная в обычной памяти, которая состоит из указателя текущей ячейки магазинной памяти и ячеек памяти.

Недостатками магазинной памяти, кроме уже указанных, является меньшее быстродействие, связанное с необ 4р ходимостью считывания и записи в память или иэ памяти, а также и за-. нятость определенного объема памяти, когда магазинная память является. частью процессорного устройства ЦЭВМ.45

Цель изобретения — создание магазинного запоминающего устройства, сохраняющего структурную простоту магазинной памяти и ее нозможиости сдвига содержимого регистров "Вперед"5п дублирование первого регистра и обмен между первым и вторым регистром при переносе-"Вперед" и "Назад" в последнем регистре для дальнейшего

: хранения воэможности любого обмена между регистрами в устройстве при подаче определенной управляющей: последовательности на его входе.

Поставленная цель достигается тем, что магазинное запоминающее устройство, состоящее из Й и -разряд- 60 ных регистрон и вентихжй для парафаного соединения регистров, причем каждый вентиль состоит иэ 2 И логи-. ческих элементов И ° Информационные входы устройства соединены с входа- 65 ми первого регистра, а информационными выходами устройства являются выходы первЬго и второго регистров, Разрешающие входы вентилей, при помощи которых выходы регистров с второго до предпоследнего соединены к нходам следующего по порядку возрастания номсров регистра, соединены с первым управляющим входом устройства и .через элемент НЕ с вторым управляющим входом, а разрешающий вход вентилей при помощи которых входы регистров с второго до предпоследнего подключены к выходам следующего по порядку возрастания номеров регистра, соединены с первым управляющим входом через логический элемент HE. Кроме того, выходы второго регистра соединены с входами первого регистра через вентиль, разрешающие . входы которого соединены с вторым управляющим входом и через элемент НЕ с третьим управляющим входом ис входами последнего регистра через вентиль, входы которого соединены с первым управляющим входом через элемент НЕ и с вторым управляющим входом. Входы первого регистра соединены и с выходами последнего регистра через разрешающую схему, вентили которой подключены к первым управляющим входам и через элемент НЕ к вторым и третьим входам.

Преимуществом устройства является .возможность произвольного параллельного обмена данных между регистрами и возможность повторной записи данных, находящиеся в первом и втором регистрах, н последней регистр для дальнейшего хранения, при этом структурная схема сохраняется.

Магазинное запоминающее устройство позволяет производить разные типы организации ввода и вывода данных в память и иа памяти: "Последний вошел — первый вышел", "Первый вошел — первый вышел".и "Первый вошел — последний вышел", что является дополнительным преимуществом.

Устройство позволяет обработку арифметических выражений, .операнды кото" рых записаны в произвольном порядке в магазинном запоминающем устройстве. Возможность произвольного ,параллельного обмена данных между

;регистрами. увеличивает быстродейст вие многих алгоритмов обработки данных, записанных в магазинном запоминающем устройстве, которое ведет за собой широкое. применение магазинных запоминающих устройств в проектировании больших, малых и микроцифровых вычислительных машин.

На череже представлена блок-схема магазинного запоминающего устройства.

Устройство состоит из И по М-разрядных регистров и вентилей для пара1026164 фазного соединения регистров, каждый из которых состоит из 2 И параллельно соединенных логических элементов И причем разрешающие входы регистров 2 с второго по предпоследний соединены с входами следующего по порядку возрастания номеров регистра, соединены с первым управляющим входом 3 устройства и через элементы

HE 6 с вторым управляющим входом 4, а разрешающий вход вентилей 7, при помощи которых входы регистров 2, с второго по предпоследний соединены с выходами следующего по порядку возрастания номеров регистра, соединен с первым управляющим вхо- !5 дом 3 через элемент HE б. Выходы второго регистра соединены с входами первого регистра через вентиль

8, разрешающие входы которого соединены с вторым управляющим входом 4 7п и через элемент HE 6 — с третьим управляющим входом 5 устройства, а также с входами последнего регистра через вентиль 9, разрешающие входы которого соединены с первым и вторым управляющим входами 3 и 4 через элемент HE б с.третьим управляющим входом 5. Выходы первого регистра

4 соединены с входом второго регистра через вентиль 10, разрешающий вход. которого соединен с первой управляющей шиной 3, а также и с входами последнего регистра через вентиль

11, разрешающИе входы которого сое» динены с первым управляющим входом 3 через элемент НЕ б и с вторым управляющим входом 4, а входы первого регистра соединены с выходами послед него регистра через вентиль 12, разрешающие входы которого соединены с первым управляющим входом 3 40 и через элемент НŠ— с вторым и третьим управляющим входами 4 и 5..

Входы 13 и 14 записи данных устройст. ва соединены,,с входами первого регистра, а выходы 15 и 16 первого. ре- 45 гистра, второго регистров соответственно являются выходами устройст.ва для вывода данных. Входы питания и синхронизации устройства не указаны.

5О

Магазинное запоминающее устройство работает следующим образом.

При подаче на управляющие входы

3-5 управляющего кода 1 0 О, регистры 2 соединяются через открытые этим кодом вентили 10,,1, 12 так что содержимое каждого регистра передается.циклично следующему за ним по порядку возрастания номеров регистру.. Данные в устройстве переносятся на один шаг к конечному ре" гистру, а из последнего к первому, т.е. в устройстве- реализуется ripeобразование

1 2 3 ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

N 1 2 М2К! 65 в котором на первом ряду находятся номера регистров, которые принимают содержимое соответствующих регистров, указанных на втором ряду преобразования.

При подачи управляющего кода 101. на входы 3-5 реализуется преобразование

1 2 3;...........N-1Й

1 1 2 ............ N-2N-1 ,,при помощи которого содержимое первого:регистра записывается во второй

1 (дублируется), а содержимое осталь ных регистров переносится на один шаг к последнему. Вышеуказанные управляющие два кода служат для заполнения магазинного запоминающего уст ройства ° При подаче управляющего кода 0 1 0 на входы управления 3-5 регистры 2 соединены через вентили 7, 8, 11 причем каждый регистр передает.свое содержимое в регистр, номер которого опережает его, а первый регистр передает в последний, т.е. в устройстве реализуется преобразование

1 2 3 ° ° ° ° ° ° ° ° " при котором данные в устройстве пе реносятся к его началу для вывода или обработки, причем содержимое первого регистра записывается снова в последний опустевший регистр и может быть использовано для после дующей обработки, если необходимо.

При подаче кода p g 1 содержимое регистров 2 переносится циклически с последнего до второго через вентили 7 и 9, а содержимое первого регистра сохраняется, т.е. реализуется преобразование .(1 2 3 .... -1 1 2 4 .... 2/ которое необходимо, когда в первом регистре находится уже полученный результат как первый операнд, а в третьем регистре — второй операнд.

При этом содержимое второго регистра снова запоминается в последнем регистре и может быть использовано для дальнейшей обработки. При подаче кода Р 1 1 на входы 3-5 реализуется преобразование

1 2 3......... -1

1 3 4......... 1 / причем содержимое регистров 2, начиная с последнего и кончая третьим, переносится на один шаг вперед, а содержимое первого регистра сохраняется, кроме того оно записывается снова в последнем регистре . Остальные два из управляющих кодов имеют аналогичное предназначение и отличаются номером регистра, первый или второй, который должен попасть в

1 последний регистр. При подаче кода

110 первый и второй регистры обмениваются своим содержимым, а содер1026164 жимое остальных регистров не изменяется, что получается разрешением схем 10 и 8. Преобразование, которое реализуется, есть /1 2 3........ Й - 1М 2 1 3 ° . ° ° .. ° ° .Й вЂ”. 114 / .Это преобразование необходимо для обмены мест двух операндов при выполнении некоторых арифметических обработок ° Подача кодовых комбинаций

Дфоп и 111 на управляющие входы .запрещена. Комбинация управляющих вхо дов 3-5, при которой не изменяется содержимое какого-нибудь регистра, не предусмотрена. Если такая комбинация необходима, управляющие шины должны иметь возможность выключаться примерно высоким импендансом) или должна быть предусмотрена шина разрешающая обмен (синхронизифующая) . Информационные входы 13

:могут использоваться для записи считывания данных с внешней памяти, а входы 14 для записи результатов арифметического устройства, входы которого соединены с выходами 15 и

16. Парафаэная передача информации между регистрами необходима, потому что при монофазной связи регистры, которые сохраняют свое содержимое, будут нулированы и кроме этого связи между. регистрами будут усложняться и комбинационная часть увеличится.

Преобразованиями .5, р,4, ф,r образуют базис по отношению ко всем преобразованиям.множества 1,2...... М . с

Этим способом любой обмен между ре гистрами может быть реализован при подаче подходящего управляющего слова из указанных выше кодов, при котором преобразование соответствующее этому обмену разлагается в определенной последовательности (фроизведения) базисных преобразователей

5,5, р, 4,q,ð . Для получения этих разЛожейий используется ЦЭВМ, для кото10 рой ;-.существуют алгоритмы и програм+ мы. Например, если количество регистр ров равно 8, для реализации преобразования (1 2 3 4 5 б 7 8

15 33145678/ необходима подача управляющего слова 110, 010,110,101 потому что разложение преобразования 9 в базисе

g,q,P ф,,q,у Р 8 являетсяl<5t..

Умножение в разложенном преобразовании выполняется слева направо, а управляющее слово образуется при помощи соответствующих кодов базовых преобразований в обратном порядке. Преобразование, например,необходимо, еслц необходимо получить квадрат третьего регистра (при помощи подачи арифметическому устройству содержимого первого и второго

ЗО регистров), а результат сложить с содержимым первого регистра, причем следующие операции используют содержимое следующих регистров в порядке их номеров без изменений

1026164

Редактор Е.Лушникова Техред A.A÷

Корректор Ю.Макаренко

Закаэ 4564/42 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4