Буферное запоминающее устройство
БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО , содержащее группу регистров данных, регистр данных, группы элементов ИЛИ и первую группу элементов И, выход каждого из которых, кроме первого,, соединен с первым входом предыдущего элемента ИЛИ первой группы, выходы которых подключены к инверсным входам одноименных элементов И первой группы, кроме последнего , причем первые входы элементов ИЛИ второй группы соединены с выходами одноименных элементов И первой группы, выходы каждого из регистров данных группы, кроме пос .леднего; подключены к одним из инфор мационных входов последукадего регистра данных группы, выходы последнего регистра данных группы соединены с входами регистре данных, выходы которогои одни из информационных входов первого регистра данных :группы являются соответственно информационными выходами и входами уст;, ройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения сортировки хранимых информационных слов, в него .введены формирователь сигналов, ки сравнения по числу регистров данных группы, вторая группа элементов И, элемент И, элемент ИЛИ и счетчик импульсов, вход сложения которого подключен к выходу первого из элементов И второй группы, а чыход - к первому входу элемента И, вы. ход которого соединен с первыми -входами элементов И второй группы, выход которых подключены к входам записи одноименных регистров данных группы, причем вторые входы элементов И второй группы, кроме последнего , соединены с выходами одноименных элементов ИЛИ второй группы , второй вход каждого из.которых кроме последнего, подключен к выходу последующего элемента ИЛИ второй группы, вторые входы последних элементов И второй группы и элемента ИЛИ второй группы соединены с выходом последнего блока сравнения, инверсным входом последнего элемента И первой группы и вторым входом последнего элемента ИЛИ первой группы, СО CD СХ выход каждого элемента ИЛИ первой, группы подключен к второму входу предыдущего элемента ИЛИ первой групСП О1 пы, первые входы блоков сравнения соединены с одним из ийформационных входов первого регистра данных группы , вторые входы - с выходами одноименных регистров данных группы, а выходы блоков сравнения, кроме последнего , соединены с прямыми входами одноименных элементов И первой группы, выходы которых подключены к управляющим входам одноименных регистров данных группы, кроме последнего , выход формирователя сигналов соединен с первым входом элемента
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1030855 д<ю 6 11 G 19/00
« .«««««
1-
i 1Д
Й.: +Ъ« ьв
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3430965/18-24 (22) 27.04.82 (46) 23.07.83. Бюл. И 27 ,(72) А.А.11ротасеня (53) 681.327(088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР ,й 377886,. кл; 6 11 С 19/00, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
11 551701, кл. 6 11 С 19/00, 1975 (прототип). (54)(57)6УФЕРНОЕ ЗАПОИИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее группу регистров
-данных, регистр данных, группы элементов ИЛИ и первую группу элементов И, выход каждого из которых, кроме первого,. соединен с первым входом предыдущего элемента ИЛИ первой группы, выходы которых йодключены к инверсным входам одноименных эле" ментов И первой группы, кроме последнего, причем первые входы элементов ЙЛИ второй группы соединены с выходами одноименных элементов И первой груплы, выходы каждого из
- регистров данных группы, кроме пос.леднего; подключены к одним из информационных входов последующего регистра данных группы, выходы последнего регистра данных группы соеди.нены с входами регистра данных, выходы которого и одни из информационных входов первого регистра данных
: группы являются соответственно информационными выходами и входами уст. ройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расаирения функциональных- возможностей устройства . за счет выполнения сортировки хранимых информационных слов, в него ,введены формирователь сигналов, блоки сравнения по числу регистров данных группы, вторая группа эле" ментов И, элемент И, элемент ИЛИ и счетчик импуЛьсов, вход сложения которого подключен к выходу Aepaoro из элементов И второй группы, а вы.ход - к первому входу элемента И, вы» ход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, выхода которых подключены к входам записи одноименных регистров данных группы, причем вторые входы we-. ментов И второй группы, кроме последнего, соединены с выходами одноименных элементов ИЛИ второй группы, второй вход каждого из.которых д кроме последнего, подключен к выходу последующего элемента ИЛИ второй группы, вторые входы последних элементов И второй группы и элемента
ИЛИ второй группы соединены с выходом последнего блока сравнения, ин. версным входом последнего элемента
И первой группы и вторым входом после диего элемента ИЛИ первой группы, выход каждого элемента ИЛИ первой, группы подключен к второму входу предыдущего элемента ИЛИ первой группы, первые входы блоков сравнения соединены с одним из информационных входов первого регистра данных группы, вторые входы - с выходами одно- именных регистров данных группы, а выходы блоков сравнения, кроме последнего, соединены с прямыми входами одноименных элементов И первой группы, выходы которых подключены к управляющим входам одноименных регистров данных группы, кроме последнего, выход формирователя сигналов . соединен с первым входом элемента!
030855
ИЛИ и установочными входами счетчика импульсов, регистра данных и регистров данных группы, кроме первого, установочный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу вычитания счетчика импульсов, входам считывания регистров данных группы, кроме первого и регистра данных и является входом считывания устройства, другие информационные входы каждого
f.
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к регистровым запоминающим устройствам.
Известно буферное запоминающее устройство, содержащее предназначенные для хранения представленных параллельным кодом информационных слов соединенные поразрядно последовательно параллельные регистры, схемы управления перезаписью по числу регистров, подключенные к соответствующим разрядам соответствующих регистров, ксммутатор, входы которого подключены к входным кодовым шинам устройства, а выходь! - к входам первого регистра (1 1.
Недостатком этого устройства является то; что оно. не гюзволяет выполнять сортировку информационных слов, представленных параллельным кодом с одновременным расположением их . в регистрах запоминающего устройства в определенном порядке.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является буферуюе запоминающее устройство, содержащее регистры, одноименные разряды которых соединены последовательно, триггеры, первую и вторую группы элементов ИЛИ, элементы И, элементы НЕ по числу четных регистров, выходные элементы И, шину тактовых импульсов, шины записи и считывания информации (2 Д.
° Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно не позволяет производить сортировку инфор" мационных слов, представленных паралрегистра данных группы, кроме пер= вого, соединены соответственно с выходами последующего регистра данных группы и с одними. из информационных входов первого регистра данных группы, другие информационные цходы которого подключены к выходам второго регист- ра данных группы второй вход элемен.та И и выход счетчика импульсов являются соответственно входом записи и индикаторным выходом устройства, 1 лельным кодом, c одновременным расположением их последовательно в ре.гистрах запоминающего устройства в определенном порядке, необходимость чего возникает в вычислительных системах по сбору информации при приоригетном обслуживании большого числа абонентов с различными адресами.. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения сортировки хранимых информационных слов.
Поставленная цель достигается тем, что в буферное запоминающее устрой- .
5 ,ство, содержащее группу регистров данных, регистр данных, группу элементов ИЛИ и первую, группу элементов
И, выход каждого из которых,. кроме первого, соединен с первым входом предыдущего элемента HlN первой груп- пы, выходы которых гюдключены к инверсным входам одноименных элементов И первой группы, кроме гюслед" него, причем первые входы элементоб
ИЛИ второй группы соединены с выходами одноименных элементов И первой группы, выходы каждого из регистров данных группы, %роме последнего, под" ключены к одним из информационных входов последующего регистра данных группы, выходы последнего регистра данных группы соединены с входами регистра данных, выходы которого и одни из информационных входов первого
35 регистра данных группы являются соответственно информационными BslxO» дами и входами устройства, введены формирователь сигналов, блоки срав|нения по числу регистров данных е
1 группы, вторая группа элементов И,— элемент И, элемент ИЛИ и счетчик импульсов, вход сложения которого подключен к выходу первого из элементов И второй группы, а выход - к первому входу элемента К, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, выходы ко.торых подключены к входам записи одноименных регистров данных группы, причем вторые входы элементов И вто- рой группы, кроме последнего, соединены с выходами одноименных элементов ИЛИ втрой группы, второй вход каждого из которых, кроме последнего, подключен к выходу последующего weмента ИЛИ второй группы, вторые .входы последних элементов И второй группы и элемента ИЛИ второй группы соедийены с выходом последнего блока сравнения, инверсным входом последнего элемента И первой группы и вторым входом последнего элемента ИЛИ первой группы, выход каждого элемента ИЛИ первой .группы подключен к второму входу предыдущего элемента
ИЛИ первой группы, первые входы блоков сравнения соединены с одним из информационных входов первого ре- . гистра данных группы, вторые входыс выходами одноименных регистров данных группы, а выходы блоков срав" нения кроме последнего, соединены с прямыми входами одноименных элемен-. тов И первой группы, выходы которых. .подключены к управляющим, входам одноименных регистров данных группы, кроме последнего, выход формирова.теля сигналов соединен с первым вхо"
:дом элемента ИЛИ и установочными входами счетчика импульсов, регистра данных и регистров данных группы,,кроме первого, установочный вход которого соединен с выходом элемен" та ИЛИ, второй вход которого подключен к входу вычитания счетчика импульсов, входам считывания регHGTpoQ данных группы, кроме первого, и регистра данных,и является входом считывания устройства, другие информационные входы каждого регистра данных группы, кроме первого, соединены. соответственно с . выходами последующего регистра данных группы и с одними из информационных входов первого регистра данных группы, другие информационные входы которого подключены к выходам второго регистра данных группы, второй ..вход элемента И и выход счетчика
030855 4 импульсов являются соответственно входом записи и индикаторным выходом устройства.
На чертеже представлена функцио5 нальная схема предложенного устрой ства.
Устройство содержит группу регистров 1„- 1„ данных с одними из информациойных входов 2„- 2 . На чертеже
10 обозначены информационный вход 3 устройства, другие информационнйе входы 4,- 4 регистров данных группы, кроме последнего, вход 5 считйвания устройства. Устройство содержит так15 же регистр 6 данных с выходом 7, предназначенный для вывода информации из устройства, блоки 8 - 8 сравнения, элемент ИЛИ 9, формирователь 10 сигналов. На.чертеже обозначены также установочные входы 11, - 11 - регистров данных.
Кроме того, устройство содержит первую группу элементов И 12>- 12д, . первую rpynny элементов ИЛИ 13 -1 вторую группу элементов И 14 "14,, вторую группу элементов ИЛИ 15„-15+
На чертеже обозначены также выходы
16 - 16 элементов И второй группы.
Устройство содержит также элемент
И 17 с входом 18 записи устройства, счетчик 19 импульсов. На чертеже обозначен также индикаторный выход
20 устройства.
Устройство работает следующим образом.
И Перед началом работы импульсным сигналом, поступающим с выхода формирователя 10 в котором он формируется с помощью специального генератора по включению питания или при
40 запуске от кнопки управления) на входы 11 - 11> регистров 1„.- l и на установочный вход счетчика 19, все разряды регистров 1 -1 устанавли- . ваются в единичное положение, а все
45 разряды регистра б, счетчика 19 - в : нулевое положение.
В процессе работы устроиства параллельный код информационного сло-, ва с входа 3 поступает одновременно на вход 2„, на входы 22- 2 и на первые входы блоков 8 - 8 . В блоках
8! -8 + этот код информационного слова
1 сравйивается одновременно с кодами всех информационных слов, записан%5 ных в р гистрах 11- 14 и поступающих с выходов регистров 1,- 1 на вторые входы блоков 8>- В соответственно,{на выходе каждого регистра
10308
1 - 1. и регистра 6 всегда присутствует записанная в каждом из этих регистров информация ). Если код информационного слова (сравниваются только целые положительные величины )меньше или равен коду информационного слова, записанному в какомнибудь из регистров 1„- 14, то на вы ходе соответствующего блока 8 появится сигнал (определенный уровень 10 напряжения).
Предположим, например, что на выходе блока 8ц появился сигнал как результат сравнения кода информа" ционного слова, присутствующего на 15 входе,3, с кодом информационного слова на выходе регистра 1 . Так как коды информационных слов располагаются в регистрах 1„- 14 в убывающем порядке, например коды информацион,ных слов в регистрах 1 - 1 будут больше кода информационного слова, присутствующего на входе: 3, то на выходах блоков 8 „- 8, тоже появятся сигналы, как результаты сравнения.
Сигналы с выходов блоков 8„- 8 поступают на первые входы элементов
И 12„- t23 соответственно. Сигнал с выхода блока 84, поступая на инверсный вход элемента И 12 и через -0 элемент ИЛИ 137 на инверсный вход элемента И 12, а через элемент ИЛИ 13„ инверсный вход элемента И 12„ блокирует прохождение сигналов с выходов блоков 8„ -8 > на управляющие входы регистров 1-1З соответственно.
Сигнал с выхода блока 82 поступает также на вторые входы элементов
И 14„- 14
На первые входы элементов И 14-14< 40
1 440 с входа 18 через элемент И 17 поступает сигнал записи, который с выходов 16<-16 при наличии сигнала с выхода блока 8+ поступает на входы записи регистров .1„--1, . Так как на управляющих входах регистров 1„;1Э отсутствуют сигналы с выходов элемен" тов И 12 -12 соответственно, то по сигналу записи код информационного слова записывается в регистры 1 -1, с входов 4„- 4 соответственно, т.е.
50 информация в запоминающем устройст" ве сдвигается в сторону регистра 1., (при этом содержимое регистра 11 теряется 1. Одновременно в регистр 1+.
fl0 этому же сигналу записи записыва-. ется код информационного слова с входа 3 по входу 2 (no переднему фронту импульсного сигнала записи
6 код информационного слова записывает ся в соответствующий регистр с соответствующего входа этого регистра, а по заднему фронту - переписывается в этом же регистре на его.выход ). ,Предположим, например,что код информационного слова, находящийся на входе 3, больше кодов информационных слов, находящихся в регистрах 1 зи 1,, но- равен. или меньше кодов информационных слов в регистрах 1„ и 1 . В этом случае на выходах блоков 8„ и 8 7 появятся сигналы, поступающие. йа первые входы элементов И 12., и 12> соответственно..Так как на инверсный вход элемента И 12 не поступил сигнал-с выхода элемента ИЛИ 13, то сигнал с выхода блока Я g через элемент И 122 и элемент
ИЛИ 15 поступает на второй вход элемента И 14, а через, элемент
ИЛИ 15„.- на второй вход элемента
И 14, разрешая прохождение сигнала записи на Входы за си регистров 12 и 1 соответственно. Сигнал с выхо" да лока 8 7 через элемент И 127,и элемент ИЛИ 13< поступает на ийверсный вход элемента И 12 1, запрещая прохождение сигнала с выхода блока
8, на выход элемента И 12 1, и на уйравляющий вход регистра 12, разрешая запись в регистр 12 кода инФормационного слова с входа 3 на вход 2 по сигналу записи, поступа щему .с выхода 167 элемента И 142
Вследствие того, что на управляющий вход регистра 1< не поступил сигнал с выхода элемента И 12„., то по сигналу записи, поступающему с выхода элемента И 14,„ на вход регистра 1,, в регистр 11 переписывается информация по входу 4. с выхода регистра -1 .
Если, например, код информацион- . ного слова на входе 3 меньше или . равен коду информационного слова в регистре 1, но больше каждого из кодов информационных слов, записанных в регистрах 1 - 1+,, на выходе блока 8t, появи-я сигнал, котор Д поступает через элемент И 12< на вход регистра 11(нв инверсный вход элемента И 12< в этом случае не поступают сигналй с выходов блоков
8 --8 }, разрешая запись кода информационного слова в регистр. 1. с входа 3 по входу 2 1 и запрещая за" пись и регистр 1ь кода информаци- . онного слова с выхода регистра йо входу 4, Запись кода информационного
1030855
7 слов а в ре гис тр 1„производится по сигналу, поступающему с выхода эле.мента И 17 через элемент И .!4 на вход регистра 1„, так как на втором входе элемента И 14 „ присутствует сигнал, поступивший с выхода элемента И 1? „ через элемент ИЛИ 15
Таким образом, если код информационного. слова, поступающий в буферное запоминающее устройство, боль- 10 ше кодов одних, но меньше или равенкодам других информационных слов, записанных ранее в это,: устройство) большие коды информационных слов, хранящиеся в регистрах 1„- 1, сдви- 15 гаются на один регистр в сторону. Регистра 1„, а в освободившийся из регистров 1 - 1, записывается код вновь поступающего информационного слова
Передний фронт сигнала записи, поступающий через вход 18, задерживается.относительно переднего фронта сигналов кода информационного сло-. ва, записываемого в устройство по этому сигналу, на время, равное времени задержки. всех элементов
ИЛИ!5-15 .
При чтенйи из устройства код информационного слова с выхода регистра 6 поступает на выход 7.
Сигнал чтения в виде импульса поступает по входу 5 на вход каждого из регистров 1>- 1,, вход регистра
6, на вычитающий вход счетчика 19 и через элемент ИЛИ 9 на вход 11
1 регистра 1 . 8 регистре 6 код инфор1 мационного слова переписывается с выхода регистра 1 по переднему фронту сигнала чтения, а по заднему фронту этого сигнала чтения переписывается в регистре 6 на его выход 7.
Одновременно аналогичным образом по этому же сигналу чтения информация в устройстве сдвигается на один регистр в сторону регистра 1, а все разряды освободившегося регистра 1„ сигналом чтения устанавливаются в единичное состояние.
Счетчик 19 подсчитывает количество занятых регистров 1„- 1 суммируя
Д-9 количество сигналов записи, поступающих с выхода 16q элемента И 14 < на суммирующий вход счетчика 19, и вычитая из этого количества чйсло сигналов чтения, поступающих на вычитающий вход счетчика 19 с входа 5.
Если все регистры 1 - 1 окажутся за1 няты, на выходе счетчика 19 появится си гнал заполнения всех ре ги стров 1 „-1 ) поступающий на выход 20 для передачи в,устройство управления внешними устройствами и на первый вход элемента
И 17, закрывая его для прохождения сигнала записи. При появлении после сигнала чтения свободного из регистров l - 1 сигнал на выходе 20 снимаА ется.
Таким образом, предлагаемое буферное запоминающее устройство выполняет сортировку информационных слов, например кодов адресов абонентов при организации и очереди на обслуживание при поступлении заявок от абонентов с различными кодами адресов и приоритетом в обслуживании в соответствии с кодом адреса, за счет чего расширяется его функциональные возможности.
Технико-экономическое преимущество предложенного устройства заключается в его более широких функциональных возможностях по сравнению с известным.
1030855
ВНИИПИ Заказ 5221/52 Тираж 594 Подписное
Ф
Филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4
