Оперативное запоминающее устройство

 

ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее регистр числа, вход которого является информационным входом устройства, а выход соеди-, нен с первым входом накопителя, регистр адреса, вход которого является адресным входом устройства, а первый выход соединен с вторым входом нако пителя, отличающееся тем. что, с целью повьш1ения его надежности , оно содержит блок сравнения, мультиплексор, генератор, счетчики и регистр признаков, вход которого является дополнительным информационным входом устройства, а выход под- . ключен к первому входу мультиплексора , второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, установочный вход KOTOporq соединен с первым входом генератора и установочньм входом второго счетчика и является управляющим входом устройства, управляющий вход первого счетчика соединен с выходом генератора, выход мультиплексора соединен с управляющим входом второго счетчика, выход которого подключен к одному входу блока сравнения, другой вход которого соединен с вторым выходом регистра адреса, выход блока сравнения подключен к второму входу генератора и третьему входу накопителя, четвертый вход которого соединен с выходом первого счетчика, информационный вход устройства является одновременно и его выходом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЭМЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, SU„„0 122

А зсю G 11 С 29/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3542883/18-24 (22) 17.01.83 (46) 07.05.84. Бкя. Ф 17 (72) А.А.Борискин и А.И.Беляков (53) 681.327 (088.8) (56) 1. Огнев И.В., Шамаев Ю.М. Проектирование запоминающих устройств.

M. "Высшая школа", 1979, с ..68-7 1.

2. Самофалов К.Г., Корнейчук В.И., Городний А.В. Структурно-логические методы повышения надежности запоминающих устройств. N., "Машиностроение", 1979, с. 82-90.

3. Дроздов Е.А., Комарницкий В.А., Пятибратов А.П. Электронные вычислительные машины единой сеоии. M.

"Машиностроение", 1976, с. 291-296 (прототип). (54)(57) ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее регистр числа, вход которого является информационным входом устройства, а выход соеди-, нен с первым входом накопителя, регистр адреса, вход которого является адресным входом устройства, а первый выход соединен с вторым входом нако° пителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности, оно содержит блок сравнения, мультиплексор, генератор, счетчики и регистр признаков, вход которого является дополнительным информацион. ным входом устройства, а выход подключен к первому входу мультиплексора, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, установочный вход которого соединен с первым входом генератора и установочным входом второго счетчика и является управляющим входом устройства, управ— ляющий вход первого счетчика соединен с выходом генератора, выход мультиплексора соединен с управляющим входом второго счетчика, выход которого подключен к одному входу блока сравнения, другой вход которого соединен с вторым выходом регистра адреса, выход блока сравнения подключен к второму входу генератора и третьему входу накопителя, четвертый вход которого соединен с

I выходом первого счетчика, информационный вход устройства является одновременно и его выходом.

109122б

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании специализированных вычислительных систем контроля сложных объектов. 5

Известны оперативные запоминающие устройства, содержащие несколько запоминающих модулей, рerистр адреса, регистр числа и блок связи113

Недос тат ком таких оп еративных запоминающих устройств (ОЗУ) явля-ется то, что при отказе одного из запоминающих модулей (ЗМ) происходит отказ и всей специализированной 15 вычислительной системы контроля сложных объектов.

Известны ОЗУ, содержащие основной и резервный накопители, регистры числа и адреса, логические элементы. 20

Укаэанные ОЗУ позволяют осуществлять обход ограниченного числа отказавших ячеек запоминающих модулей (2 3.

Недостатками таких ОЗУ являются большие аппаратные затраты, длитель- 25 ное время на восстановление работоспособности системы при отказе запоминающих модулей и невозможность быстрого переключения режима работы специализированной вычислительной 30 системы контроля сложных объектов, Наиболее близким. техническим решением к предлагаемому является ОЗУ, содержащее регистр числа, накопитель, регистр адреса, причем вход регистра числа является информационным входом устройства, а выход соединен с первым входом накопителя, второй вход которого соединен с выходом регистра адреса, вход которого является адресным входом устройства (31.

Недостатком данного устроиства является то, что при отказе одного иэ запоминающих модулей вся специализированная вычислительная систе— ма становится неработоспособной„ а также то, что данное устройство не позволяет производить быстрое переключение режимов работы специализированной вычислительной системы контроля сложных объектов.

Действительно, в специалиэироBBHHbIx вычислительных системах конт.роля сложных объектов с целью повышения их быстродействия используется прямая адресация программ и данных. Если происходит отка" одного из запоминающих модулей, то работа всей системы становит< я невозможной, так как в этом запоминающем модуле хранятся программы и данные, котсрые нужны для функционпр-.вания системы. Особенно критической ситуация становится тогда, когда происходит отказ запоминающего модуля, В котором хранится операционная система и системные таблицы. Несмотря на то, что в системе могут быть резервные модули, она потеряет работоспособность до того момента, когда будет восстановлен запоминающий модуль, в котором хранится операционная система.

Кроме того, в специализированных вы-IHcJIHTeëüíbõ системах контроля сложных объектов существует необходимость в быстрой смене работы путем замены одних программ и данньгх, привязанных распределением памяти, на другие программы и данные. При этом должна производиться замена одного запоминающего модуля на другой с сохранением адресации памяти. В связи с указанными недостатками рассмотренное оперативное запоминающее устройство не может быть и:польэовано

В специализированных:вычислительных системах контроля сложных объектов,.

Цель изобретения — повьппение надежности устройства.

Укаэанная цель достигаеTOII что в оперативное запоминающее устройство, содержащее регистр числа, вход которого является информационным входом устройства, а выход соединен с первым входом накопителя, ре гистр адреса, вход которо с является адресным входом устройства, а IIeðВЫй ВЫХОД СОЕДИНЕН С BTOPbIM ВХОЦОМ накопителя, введены блок сравнения,. мультиплексор, г =-нсратор, счетчик:., регистр признаков, вход которо) о является доголнительным информационным входом устройства, а выход подключен к первому входу мультиплексора, Второй вход которого соединен с Выходом первого счетчика, установочнь;и

ВХОЦ KOtOPOI 0 СОРЦИНЕН С ПЕРВЫМ ВХО дом генератора и установочным входом второго счетчика и чвляется управляюпц м входом устройства. у;;разляющий вход первого счетчика coeHHHe: —, с выходом генератора, выход мультиплексора соединен с упраВляющим Входом в орого счетчика„выход которого подключен к одному входу блока

10912

3 сравнения, другой вход которого соединен с вторым выходом регистра адреса, выход блока сравнения подключен к второму входу генератора и третьему входу накопителя, четвертый вход которого соединен с выходом первого счетчика, информационный вход устройства является одновременно и его выходом.

На чертеже изображена схема уст- 10 ройства.

Устройство содержит информационный вход 1, соединенный с регистром

2 числа, подключенным к накопителю

3, адресный вход 4, соединеный с входом регистра адреса, выход поля адреса ячеек которого соединен с входом поля адреса ячеек накогителя

3, выход поля адреса запоминающих модулей регистра 5 адреса соединен с 20 ,вторым входом блока 6 сравнения, первый вход которого соединен с выходом второго счетчика 7, управляющий вход 8 устройства, соединенный с первым входом генератора 9, устано- 2s вочным входом первого счетчика 10 и установочным входом второго счетчика 7, дополнительный информационный вход 11, подключенный к входу регистра 12 признаков, выход которого 3п соединен с первым входом мультиплексора 13, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика 10, я выход — с управляющим входом второго счетчика ?, выход генератора 9 35 соединен с управляющим входом перво го счетчика 10, выход первого счетчика 10 соединен с входом поля адреса запоминающих модулей накопителя, выход блока 6 сравнения соединен с входом разрешения обращения накопителя и вторым входом генератора 9.

Устройство работает следующим образом, При обращении к устройству на ад- ресный вход 4 устройства подается ядре: обращения, на информацонный вход 1 подается записываемое число (при считывании с зтого входа снимается считанное число), а на управляю- о щий вход 8 устройства подается сигнал разрешения обращения. Адрес обраще— ния записывается. в регистр 5 адреса, который разделен на два поля: поле адреса ячеек и поле запоминающих модулей. Таким образом все запоминающие модули оказываются пронумерованными, начиная с нуля. Номер sano-

26 минающего модуля задается кодом в поле адреса запоминающих модулей регистра 5 адреса.

Рассмотрим работу устройства на примере, когда поле адреса запоминающих модулей регистра 5 адреса имеет четыре, разряда. Это соответствует случаю, когда накопитель 3 состоит из шестнадцати запоминающих модулей с номерами от О до 15 (коды поля адреса запоминающих модулей регистра 5 адреса — от 0000 до 111! соответственно). Каждому запоминающему модулю регистра 12 признаков соответствует один разряд в который записывается признак использования данного запоминающего модуля (Р1), где 1 — номер запоминающего модуля.

В рассматриваемом случае в регистр

12 признаков будет записан вектор признаков P = (Рo, Р.1, Р,..., Р ), причем значение P. принимается исхо1 дя из следующего соотношения:

1, если i-й запоминающий модуль будет использован, О, в противном случае, Если для i — го запоминающего модуля Р„ = О, то это значит, что либо этот запоминающий модуль неработоспособен, либо программы и данные этого запоминающего модуля не используются в данном режиме работы специалйзированной вычислительной системы контроля сложных объектов.

Задание с помощью признаков, хранимых на регистре 12 признаков тех запоминающих модулей, которые будут действительно использоваться, приводит к тому, что в предлагаемом оперативном запоминающем устройстве образуется сплошное поле памяти из тех запо 1инaющиx модулей, для которых

Р; = . Рассмотрим это на примере.

Пусть в регистр 12 признаков записан код Р =- (0011111111111111), т.е, нулевой и первый запоминающий модули не используются. Пусть происходит обращение к первому запоминающему модулю, т.е. в поле адреса запоминающих модулей регистра 5 адреса записан код 0001. При поступлении на управляющий вход 8 устройства сигнала разрешения обращения происходит объединение первого счетчика

10 и второго счетчика 7 и запуск управляемого генератора 9. С выхода управляемого генератора 9 сигнал поступает на управляющий вход первого счетчика 10, в результате чего в нем устанавливается нулевой код и .с помощью мультиплексора 13 осуществляется выделение признака Ро из регистра 5

12 признаков. Поскольку в данном примере Ро = О, то состояние второго счетчика 7 останется без изменений, Следующим сигналом с, управляемого генератора 9 значение первого счетчика

10 изменится на 0001 и произойдет выделение с помощью мультиплексора 13 признаков Р . Поскольку Р1 = О, то значение второго счетчика 7 также ос останется без изменений. Третьим сиг- 15 налом с управляемого генератора 9 значение первого счетчика 10 станет равным 0010 и с помощью мультиплексора 13 произойдет выделение P>, так как Р = 1, то значение первого счетчика 7 станет равным 0000, Но так как в поле адреса запоминающих модулей регистра 5 адреса находится код 0001, то блок 6 сравнения не сработает и с управляемого генератора 9 нл управляющий вход первого счетчика 10 поступит четвертый сигнал и значение первого счетчика 10 станет равным 0011 и произойдет выделение признака Рз, Поскольку Р = 1 30 то с выхода мультиплексора 13 на управляющий вход второго счетчика 7 поступит сигнал и его значение будет равным 0001. В этом случае произойдет сравнение на блоке б сравнения и с его выхода сигнал поступит на вход управляемого генератора 9, прекращая его работу, и на вход разрешения обращения накопителя, разрешая выполнение операции. Однако при этом к входу поля адреса запоминающих модулей подключается первый счетчик 10, значение которого равно 0011, и вследствие этого про— изойдет обращение не к первому запоминающему модулю, который не используется, а к третьему запоминающему модулю.

Таким образом, в предлагаемом устройстве с помощью первого счетчика 7 осуществляется сквозной подсчет запоминающих модулей, а с помощью второго счетчика происходит подсчет тех запоминающих модулей, которые используются (признак равен единице) в данном режиме специализированной вычислительной системы контроля сложных объектов. Это позволяет исключать неработоспособность запоминающие модули и подключать вместо одних модулей соседние. Перестройка режима работы осуществляется в кратчайшее время, так как для этого необходимо установить на дополнительном информационном входе

11 код признаков и произвести запись в .регистр 12 признаков.

Таким образом, предлагаемое оперативное запоминающее устройство позволяет производить быстрое восстановление работоспособности системы при выходе из строя запоминающих модулей и быстрое переключение режимов работы, что позволяет применить его в специализированной вычислительной системе контроля сложных объектов.

1091226

Составитель 0.Кулаков

Техред И. Асталош Корректор Ю.Макаренко Редактор С.Пекарь

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

Заказ 4056 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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