Резервированное запоминающее устройство

 

(19) (И).

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) 6 11 С 29 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3470766/18-24 (22) 14.07.82 (46) 23.11.83. Вкл. )) 43 (72) П.И. Луговцов и Н.Г. Луговцова (53) 681 ° 327. 6 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 640375, кл. G 11 С 29/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР ,по заявке 9 3356542/24, кл. С 11 С 29/00, 1981 (прототип1 . (54) (57) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ ЗАПОИИНА(ОЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопитель, выход которого соединен с входом блока контроля, сумматоры, одни входы которых соединены с выходами адресного регистра, входы которого являются адресным входом устройства, генератор, выход которого соединен с первыми входами регистров первой группы, одни выходы которых соединены с первыми, входами элементов И первой группы, а другие выходы — с входами элементов И третьей группы, выходы которых. соединены с первыми входами элементов И второй группы, .выходы которых соединены с вторыми входами регистров перовй группы, другие входы сумматоров соединены с выходами регистров второй группы, входы которых являются управляющими входами устройства, выходы элементов

И первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ, выходы сумматоров соединены с вторыми входами элементов И второй группы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства,в него введены счетчик, дополнительный сумматор, дещифратор, группе блоков сравнения, причем выход генератора соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом блока контроля, а выход — с входом дешифратора, выходы которого соединены с третьими входами элементов И второй группы, выходы блоков сравнения соединены с вторыми вхо.дами элементов И первой группы, одни входы дополнительного сумматора соединены с выходами адресного регистра, другие входы — с выходами элементов ИЛИ, входы которых соединены с ,выходами элементов И первой группы, выходы допопнительного сумматора соединены с адресными входами накопителя.

1056273

Изобретение относится к запоминающим устройствам, Известно резервированное запоминающее устройство 39, содержащее регистр числа, регистр адреса, выходы которого подключены к входам рабочих и резервного блоков памяти, коммутаторы, блок контроля, дополнительный регистр и сумматор, входы которого подключены соответственно к вы:.одам резервного блока памяти и первого )О коммутатора, а выход соединен с входом дополнительного регистра, выходы рабочих блоков памяти и один из выходов регистра адреса подключены соответственно к входам первого ком- 5 мутатора и второго коммутатора, выход которого соединен с входом регистра числа, входы третьего коммутатора подключены соответственно к выходам ре ги стра чи сла, дополнительного регистра и блока контроля, вход которого соединен с выходом регистра числа (1) .

Недостатком устройства является ни з кая э ффектив ность использования емкости ЗУ в случае наличия в нем свободных ячеек (адре сов) памяти, что снижает надежность ЗУ.

Наиболее близким к изобретению является резервированное ЗУ, содержащее накопитель, входы которого под- 30 ключены к выходам дешифратора, выход накопителя подключен к входу блока контроля и является информационным выходом устройства, сумматор,выходы которого подкл>ючены к информационным 35 входам первого. регистра, адресный регистр, входы которого являются адресными входами устройства, второй регистр, группы элементов И, элементы ИЛИ, генератор и элемент И, 40 выход которого подключен к первому управляющему входу первого регистра и является управляющим выходом устройства, выход генератора подключен к вторым управляющим входам первого регистра, одни выходы которого подключены к первым входам элементов

И первой группы и к одним входам элемента И, одни выходы адресного регистра подключены к одним r>,î>ëè сум матора и к вторым входаг> элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам элементов ИЛИ, другие выходы первого регистра подключены к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к другим выходам адресного регистра, выходы элементов

И второй группы подключены к вторым входам элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам дешифратора, 60 выход блока контроля подключен к другому входу элемента И, другие входы сумматора подключены к выходам второго регистра, входы которого являются управлякщими входам устройства.

Устройство имеет более высокую эффективность использования емкости

ЗУ в случае наличия в нем свободных ячеек (адресов) памяти, которые используются в качестве резервных для заглещения любой отказавшей рабочей ячейки накопителя (2) .

Недостатком этого устройства является невозможность одновременного замещения двух и более отказавших рабочих ячеек резервными, что снижает надежность ЭУ.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем замещения нескольких любых отказавших рабочих ячеек адресов) накопителя исправными свободными резервными);

Поставленная цель достигается тем,чтс в резервированное запоминающее устройство,содер>сащее накопитель, выход которого соединен с входом блока контроля, сумматоры, одни входы которых соединены с выходами ад> ресного регистра, входы которого являются адресным входом устройства, генератор, выход которого соединен с первыми . входами регистров первой группы, одни выходы которых =оединены с первыми входами элементов И первой группы, а другие выходы — с входами элементов И третьей группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов И второй груг-,пы, выходы которых соединены с вторыми входами регистров первой группы, другие входы .сумматоров соединены с выходами регистров второй группы, входы которых являются управляющиг>и входами устройства, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами элеглентов ИЛИ, выходы сумматоров соединены с вторыми входами элементов И второй гру-гпы, введены счетчик, дополнительный сумматор, дешифратор, группа блоков сравнения, причем выход генератора соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом блока контроля, а выход — c входом дешифратора, выходы которого соединены с третьими входами элементов H второй группы,. выходы блоков сравнения соединены с вторыми входами элементов И первой группы, одни входы дополнительного сумматора соединены с выходами адресного регистра, другие входы — с выходами элer >ентов ИЛИ, входы которых соединены с выходами элементов И первой группы, выходы дополнительного сумматора ссади иены с адре сными входами накопителя.

Н>з черте>ке изображена функциональная схема предлагаемого устройства .

Устройство содержит генератор 1, первую 2 и вторую 3 группы регистров, адресный регистр 4, сче .чик 5, 1056273 накопитель 6, сумматоры 7, дополнительный сумматор 8, первую 9, вторую 10 и третью 11 группы элементов

И, элементы ИЛИ 12, блок 13 контроля, дешифратор 14, группу блоков 15 сравнения. Устройство имеет входную

16 и выходную 17 числовые шины, адресную иину 18 и управляющие шины

19. 1-19.il .

Выход накопителя б соединен с входом блока 13 контроля и выходной 1О числовой (информационной) шиной 17 устройства, а вход соединен с входной числовой (информационной) шиной 16 устройства. Первые входы первого сумматора 7 (группы) соединены 15 соответственно с выходами адресного регистра 4, входы которого подключены к адресной шине 18 устройства.

Выход генератора 1 соединен с нулевыми входами первого регистра первой группы 2, единичные выходы которого соединены соответственно с первыми входами первых элементов И первой группы 9, а нулевые выходы — с вхОдами первого элемента И третьей группы 11, выход которого соединен с первыми входами первых элементов

И второй группы 10, выходы которых соединены соответственно с единичными входами первого регистра первой группы 2. Вторые входы первого сумматора 7 (группы) соединены соответственно с выходами первого регистра второй группы 3, входы которого подключены к первой управляющей шине

19.1 устройства. Выходы первых эле-, ментов И первой группы 9 соединены соответственно с первички входами элементов ИЛИ 12 (группы) . Выходы первого сумматора 7 (группы) соединены соответственно с вторыми входами пер-40 вых элементов И второй группы 10.

Выход генератора 1 соединен с нулевыми входами других регистров первой группы 2 и нулевым входом счетчика

5, счетный вход которого соединен с 45 выходом блока 13 контроля, а выход— с входом деми фр ат ор а 14, выходы которого соединены соответственно с третьими входами элементов И второй групп 10. Единичные выходы других регистров первой группы 2 соединены соответственно с первыми входами других элементов И первой группы 9, а нулевые выходы — с входами других элементов И третьей группы 11, выходы которых соединены соответственно с первыми входами других элементов И второй группы 10, выходы которых соединены соответственно с единичными входами других регистров первой группы 2. Первые входы других 60 сумматоров 7 группы)соединены соответственно с выходами адресного регистра 4, други входы — с выходами других регистров второй группы 3, а выходы — с вторыми входами 65 других элементов И второй группы 10.

Единичные выходы регистров первой группы 2 соединены соответственно с первыми входами блоков 15 сравнения группы, другие входи которых соединены соответственно с выходами сумматоров 7 (группы) . Выходы блоков 15 сравнения группы соединены соответственно с другими входами элементов И первой группы 9. Первые входы дополнительного сумматора 8 соединены соответственно с выходами адресного регистра 4, другие входыс выходами элементов ИЛИ 12 (группы), другие входы которых соединены соответственно с выходами элементов И первой группы 9. Выходы дополнительного сумматора 8 соединены соответственно с адресными входами накопителя б. Выходы других регистров второй группы 3 соединени соответственно с другими управляющими входами 19.219. и устройства.

В основу работы устройства положен способ преобразования кода адреса, поступающего от устройства — потребителя ЗУ, в специальный корректирующий код, с помощью которого производится переадресация обращения к другой ячейке для исключения выборки отказавшей ячейки накопителя.

Устройство работает следующим образом.

После подачи питающих напряжений генератор 1 вырабатывает одиночный импульс, который устанавливает в нулевое состояние регистры первой групаы 2 и счетчик 5. В регистри второй группы 3 з писываются адреса исправних свободных, т.е. резервных ячеек накопителя б.

Выборка адреса в режимах записи или считывания производится следукщим образом.

Адрес ячейки, к которой необходимо обратиться, записывается в адресный регистр 4. Код адреса с регистра 4 поступает на первые входы дополнительного сумматора 8, на другие входи которого поступает нулевой код с выходов регистров первой группы 2 (через соответствующие элементы И первой группы 9 и элементы ИЛИ 12 (группы). После сложения по модулю два текущего кода адреса и нулевого кода на выходе дополнительного сумматора 8 появляется исходное, не преобразованное значение текущего кода адреса.

Код адреса с выхода дополнительного сумматора 8 поступает на адресные шины накопителя 6, выбирая по заданному адресу соответствующую ячейку накопителя, в которую необходимо записать или из которой необходимо считать информацию.

Била описана работа устройства

:при отсутствии отказавших ячеек в накопителе б, При этом код адреса, 105б273

01010011

10010111 .10100101

11000111

11110010

00100011

01100001

10000111

11100011 поступающий на адресные инны устрой- ства, не подвергается преобразованию перед подачей его на вход на вход накопителя б.

В случае появления ошибки в считанной информации на выходе блока 13 контроля формируется импульс, который поступает на счетный вход счетчика 5, переключая его в очередное состояние. При этом возбуждается первый выход дешифратора 14 (нулевой lO выход дешифратора является свободным), открывая соответствующие элементы И второй группы 10, в результате чегО в первый регистр первой группы 2 из первого сумматора 7 15 (группы) записывается результат от сложения по модулю два кода адреса отказавшей рабочей ячейки с кодом адреса резервной ячейки накопителя б, записанным в первый регистр второй группы 3. После занесения в первый регистр первой группы 2 результата сложения кодов отказавшей рабочей и исправной резервной ячеек накопителя б закрывается первый элемент И третьей группы 11, блокируя его от дальнейшего приема информации с выхода первого сумматора 7 (группы).. Таким образом, в первом регистре первой группы 2 фиксируется результат сложения по модулю два кодов отказавшей рабочей и одной из исправных свободных (резервных) ячеек накопителя б.

В случае появления следующей ошибки в считанной.информации, т.е, отказа другой рабочей ячейки накопителя, З5 на выходе блока 13 контроля формируется другой импульс, который переключает счетчик 5 в очередное состояние, в результате чего происходит возбуждение второго выхода дешифрато-4О ра 14. При этом открываются соответствующие элементы И второй группы 10, и во второй регистр первой группы 2 иэ второго сумматора 7 (группы) записывается результат сложения по модулю два кодов отказавшей рабочей и исправной свободной (резервной) ячейки накопителя б, код адреса которой записан во второй регистр второй группы 3. 50

Аналогичным образом происходит запись в остальные регистры первой группы 2 результатов сложения по модулю два кодов других отказавших рабочих ячеек с адресами следующих исправных свободных (резервных) ячеек, коды которых записаны в других регистрах второй группы 3.

После обнаружения неисправных ячеек выборка адресов в режимах записи или считывания производится сле- 60 дующим образом.

Адрес ячейки, к которой необходимо обратиться, записывается в адрес,ный регистр 4. Код адреса с регистра

4 поступает на нер входы дополнительного сумматора 8, на другие входы которого поступает соответствующий код с выходов одного из регистров первой группы 2. Поиск из регистров первой группы 2 производится с помощью блоков 15 сравнения группы путем поразрядного сравнения кодов, фиксированных в регистрах первой группы 2 во время обнаружения неисправных ячеек накопителя б, и текущих кодов на выходах соответствующих сумматоров 7 (группы), получаемых в результате сложения по модулю два текущего кода с адресами исправных (резервных) ячеек, коды которых записаны в регистрах второй группы 3.

При сравнении кодов на выходе одного из блоков 15. сравнения группы формируется сигнал, который открывает соответствующие элементы И первой группы 9, в результате чего на другие входы дополнительного сумматора 8 поступает код с выходов сооТветствующего регистра первой группы 2(через элементы ИЛИ 12 (группы).

После сложения по модулю два текущего кода адреса и кода с выходов одного из регистров первой группы 2 на выходе дополнительного сумматора

8 появляется корректирующий код, с помощью которого производится переадресация обращения к исправной свободной (резервной) ячейке для исклнчения выборки отказавшейся ячейки накопителя б, Пусть, например, накопитель имеет семь исправных* свободных (резервных) ячеек, коды которых имеют сооТВВТсТaces>o cxrepymqae значения:

01001000

В результате контроля работоспособности ЗУ обнаружены следующие неисправные ячейки накопителя:

00010010

После сложения по модулю два кодов неисправных и исправных свободных (резервных) ячеек сумматорами 7 (группы) в первие семь регистров

1056273 первой 2 группы запишутся соответственно следукк.ие коды:

01001000 O- 00010010 = 01011010

01010011 О+ 00011000 - "01001011

01011000 О+ 00100011 = 01111011

10010111 0> 00111000 = 10101111

10100101 Ю 01100001 = 11000100

11000111 О> 10000111 = 01000000

11110010 О+ 11100011 = 00010001

Во время совместной работы ЗУ с устройством-потребителем может происходить обращение как к исправным, так и к неисправным ячейкам накопителя 6.

Если обращение происходит к исправным ячейкам накопителя, то после сравнения текущих кодов с выходов сумматоров 7 (группы) с кодами, за- 20 писанными в регистрах первой группы

2, все элементы И первой группы .9 остаются в закрытом состоянии, так как ни один блок 15 сравнения группы не зафиксирует равенства сравниваемых кодов, действующих на их входах.

Поэтому на соответствующие входы дополнительного сумматора 8 поступает нулевой код с выходов элементов И первой группы 9 и элементов ИЛИ 12 Зр (группы и текущий код адреса с выходов адресного регистра 4. После сложения по модулю два входных кЬдов на выходе дополнительного сумматора

8 формируется исходный, не преобразованный текущий код адреса.

Если обращение происходит к неисправным ячейкам накопителя, то после сравнения текущих кодов с выходов сумматоров 7 (группы) с кодами, за,писанными в регистрах первой группы 40

2, открываются те элементы И первой группы 9, входы которых соединены с выходом соответствующего блока 15 сравнения группы, который зафикси ровал равенство сравниваемых кодов. 45

Код с выхода соответствующего регист ра первой группы 2 через соответст-вующие элементы И первой группы 9 и элементы ИЛИ 12 (группы) совместно с текущим кодом адреса поступает на я» соответствующие входы дополнительного сумматора 8. После сложения по модулю два входных кодов на выходе дополнительного сумматора 8 формируется корректирующий код, который производит переадресацию обращения от неисправных к исправным свободным (резервным) ячейкам накопителя.

При последовательном обращении к неисправным ячейкам, обнаруженным во время контроля работоспособности

Зу, корректирующий код на выходе сумматора 8 имеет следующие значения:

00010010 О+ 01011010 = 01001000

00011000 @ 01001011 = 01010011

00100011 О 01111011 = 01011000

00111000 9 10101111 = 10010111

01100001 О+ 11000100 = 10100101

10000111 ® 01000000 = 11000111

11100011 9 00010001 = 11110010

Таким образом, из приведенного примера видно, что предлагаемое устройство обеспечивает переадресацию обращения от неисправных к исправным свободным (резервным) ячейкам накопителя при обращении к неисправному адресу ЗУ. При обращении к исправному адресу переадресация обраиения к другой ячейке накопителя не производится.

Предлагаемое устройство имеет более высокую эффективность использования емкости ЗУ в случае наличия в нем свободных ячеек (адресов) памяти, которые используются в качестве резервных для замещения нескольких отказавших рабочих ячеек (адресов), что позволяет повысить надежность запоминающего устройства..В устройстве обеспечивается замещение любых отказавших ячеек накопителя разервными. Поиск неисправных ячеек и включение вместо них резервных производится автоМатически.

Устройство может быть использовано в качестве оперативного или буферного ЗУ в автоматизированных системах управления и объектах.

1056273

Составитель О Кулаков

Редактор В. Данко ТехредМ.Костик Корректор А.Тяско

Заказ 9316/47 Тираж 594 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, F.-35, Раувская наб., д. 4/5

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