Динамическое запоминающее устройство

 

ДИНАМИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок управления, входы которого являются управляющими входами устройства, а выходы соединены с входами соответственно накопителя , и первого, второго и третьего формирователей , первый коммутатор, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего формирователей, второй и третий коммутаторы, управляющие входы которых соединены со счетным входом счетчика , первый и второй дещифраторы, входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, причем входы первой группы первого и второго коммутаторов подключены к выходу соответствующего дещифратора , входы первой группы третьего коммутатора соединены с соответствующими выходами счетчика, третий и четвертый дещифраторы , выходы которых соединены с входами второй группы соответственно первого и второго коммутаторов, а входы являются соответствуюу ими адресными входами устройства , одни из адресных входов накопителя соединены с выходами коммутаторов, а другие являются адресными входами устройства , отличающееся тем, что, с целью уменьщения потребляемой мощности устройства , в него введены делитель частоты, триггер , дополнительный формирователь, элементы И, ИЛИ, причем счетный вход делителя частоты соединен с одним из входов блока управления, а установочный вход соединен с установочным входом счетчика, одним из входов элемента ИЛИ и является установочным входом устройства, выход деш (Л лителя частоты соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним установочным входом триггера, один из выходов которого соединен с одним из входов первого элемента И, один выход которого соединен со счетным входом счетчика , а другой - с выходом первого формирователя , другой установочный вход триггера соединен с выходом дополнительного формирователя , вход которого соединен с выхо05 дом второго элемента И, входы которого О соединены с соответствующими выходами счетчика. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„gg,,, 1166177

em G 11 С 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ: СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3673377/24-24 (22) 09.12.83 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) Г. В. Милославский и В. И. Кравцов (53) 681.327.6(088.8) (56) 1. Патент США № 3790961, кл. G 11 С 11/24, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 1001173, кл. G 11 С 7/00, 1979 (прототип). (54) (57) ДИНАМИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАIO11IEE УСТРОЙСТВО, содержащее блок управления, входы которого являются управляющими входами устройства, а выходы соединены с входами соответственно накопителя, и первого, второго и третьего формирователей, первый коммутатор, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего формирователей, второй и третий коммутаторы, управляющие входы которых соединены со счетным входом счетчика, первый и второй дешифраторы, входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, причем входы первой группы первого и второго коммутаторов подключены к выходу соответствующего дешиф-! ратора, входы первой группы третьего коммутатора соединены с соответствующими выходами счетчика, третий и четвертый дешифраторы, выходы которых соединены с входами второй группы соответственно первого и второго коммутаторов, а входы являются соответствую1цими адресными входами устройства, одни из адресных входов накопителя соединены с выходами коммутаторов, а другие являются адресными входами устройства, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности устройства, в него введены делитель частоты, триггер, дополнительный формирователь, элементы И, ИЛИ, причем счетный вход делителя частоты соединен с одним из входов блока управления, а установочный вход соединен с установочным входом счетчика, одним из входов элемента ИЛИ и является установочным входом устройства, выход делителя частоты соедин!ен с другим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним установочным входом триггера, один из выходов которого соединен с одним из входов первого элемента И, один выход которого соединен со счетным входом счетчика, а другой — с выходом первого формирователя, другой установочный вход триггера соединен с выходом дополнительного формирователя, вход которого соединен с выходом второго элемента И, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика.

1166177

40 ров, а входы являются соответствующими ад- 45

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам, и может быть использовано для снижения потребляемой мощности в динамических запоминающих устройствах.

Известно динамическое запоминающее устройство, содержащее накопитель информации, управляющие входы которого подключены к выходам блока управления, адресные входы — к выходам дешифраторов, а информационные входы — к информационным шинам, при этом входы дешифраторов соединены с выходами коммутаторов, одни входы которых подключены к выходам адресного счетчика регенерации, вторые входы соединены с адресными шинами, а управляющие входы коммутаторов связаны с выходами блока управления (1).

Недостатками данного устройства являются невысокая помехоустойчивость и пониженная надежность работы вследствие осуществления регенерации последовательно по всем БИС ЗУ строка за строкой в соответствии с текущими значениями счетчика адресов регенерации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является динамическое запоминающее устройство, содержащее блок управления, входы которого являются управляющими входами устройства, а выходы соединены с входами соответственно накопителя и первого, второго и третьего формирователей, первый коммутатор, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего формирователей, второй и третий коммутаторы, управляющие входы которых соединены со счетным входом счетчика, первый и второй дешифраторы, входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, причем входы первой группы первого и второго коммутаторов подключены к выходу соответствующего дешифратора, входы первой группы третьего коммутатора соединены с соответствующими выходами счетчика, третий и четвертый дешифраторы, выходы которых соединены с входами второй группы соответственно первого и второго коммутаторесными входами устройства, одни из адресных входов накопителя соединены с выходами коммутаторов, а другие являются адресными входами устройства (2).

Недостатком известного устройства является большое потребление мощности из-за непрерывной работы схем регенерации в течение всего периода времени работы запоминающего устройства.

Цель изобретения — уменьшение потребляемой мощности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в динамическое запоминающее устройСтво, содержащее блок управления, входы ко20

Зо

35 торого являются управляющими входами устройства, а выходы соединены с входами соответственно накопителя и первого, второго и третьего формирователей, первый коммутатор, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего формирователей, второй и третий коммутаторы, управляющие входы которых соединены со счетным входом счетчика, первый и второй дешифраторы, входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, причем входы первой группы первого и второго коммутаторов подключены к выходу соответствующего дешифратора, входы первой группы третьего коммутатора соединены с соответствующими выходами счетчика, третий и четвертый дешифраторы, выходы которых соеди нены с входами второй группы соответственно первого и второго коммутаторов, а входы являются соответствующими адресными входами устройства, одни из адресных входов накопителя соединены с выходами коммутаторов, а другие являются адресными входами устройства, дополнительно введены делитель частоты, триггер, дополнительный формирователь, элементы И, ИЛИ, причем счетный вход делителя частоты соединен с одним из входов блока управления, а установочный вход соединен с установочным входом счетчика, одним из входов элемента ИЛИ и является установочным входом устройства, выход делителя частоты соединен с другим входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с одним установочным входом триггера, один из выходов которого соединен с одним из входов первого элемента И, один выход которого соединен со счетным входом счетчика, а другой — с выходом первого формирователя, другой установочный вход триггера соединен с выходом дополнительного формирователя, вход которого соединен с выходом второго элемента И, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Динамическое запоминающее устройство содержит счетчик 1 адресов регенерации, состоящий из младшей 2, средней 3 и старшей 4 групп разрядов, блок 5 управления (ТЭЗ управления, ЕС вЂ” 3267.075). Первый 6, второй 7 и третий 8 формирователи, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 дешифраторы, первый 13, второй 14 и третий 15 коммутаторы, накопитель 16, делитель 17 частоты, триггер 18, дополнительный формирователь 19, первый 20 и второй 21 элементы И и элемент ИЛИ 22.

Накопитель 16 состоит из матриц и модулей на микросхемах БИС ЗУ.

Устройство может работать в двух режимах: ОБРАЩЕНИЕ и РЕГЕНЕРАЦИЯ, 1166177 щих входов накопителя 16, связанных с адресами выбора строки матрицы накопителя информации. При этом на управляющие входы второго 14 и третьего 15 коммутаторов с выхода второго элемента И 21, закрытого в этот период времени по второму входу от первого формирователя 6, в режиме

ОБРАШЕНИЕ поступает такой уровень напряжения, который разрешает прохождение информации через коммутаторы 14 и 15 с вторых групп входов.

Таким образом, в устройстве осуществляется дешифрация и запись или считывание какого-либо числа, адрес которого поступает на адресные входы устройства.

Период времени регенерации информации в накопителе 16 (режим РЕГЕНЕРА45

В режиме ОБРАЩЕНИЕ сигнал записи или чтения поступает на вход записи-чтения устройства, сигнал запроса на обращение— на вход запроса на обращение устройства, а адрес — на первую и вторую младшие, среднюю и старшую группы адресных входов устройства. При этом во время записи на группу информационных входов устройства поступает информация для записи в накопителе 16, а во время считывания на информационные входы устройства поступает информация из накопителя 16.

Работа устройства в режимах ОБРАЩЕНИЕ и РЕГЕНЕРАЦИЯ синхронизируется с помощью синхроимпульсов, поступающихна соответствующий вход устройства. Все управляющие сигналы поступают с входов устройства на первый, второй и третий входы блока 5 управления, который формирует в режиме ОБРАЩЕНИЕ сигнал записи или считывания на управляющем входе накопителя 16 и запускает второй формирователь

7, открывающий по первому управляющему входу первый коммутатор 13, для пропускания информации с второй группы входов, Вторая младшая группа адреса записи или считывания какого-либо числа поступает непосредственно на первую группу управляющих входов накопителя 16, связанных с адресами столбцов микросхем БИС ЗУ.

Первая младшая группа адреса записи или считывания поступает на вторую группу входов третьего коммутатора 15, по выходам сое- ЗО диненного с второй группой управляющих входов накопителя 16, связанных с адресами строк микросхем БИС ЗУ. Средняя группа адреса записи или считывания поступает на вторую группу входов первого коммутатора 13 через четвертый дешифратор 12, по выходам соединенного с третьей группой управляющих входов накопителя 16, связанных с адресами выбора строки мат рицы модуля памяти. Старшая группа адреса записи или считывания поступает через 4р третий дешифратор 11 на вторую группу вхо- дов второго коммутатора 14, по выходам соединенного с четвертой группой управляю

ЦИЯ) задается делителем 17 частоты. Перед началом работы устройства по входу установа в исходное состояние устанавливаются в нулевое состояние делитель 17 частоты, счетчик 1 адресов регенерации и триггер 18. Затем на делитель 17 частоты начинают непрерывно поступать импульсы с входа подачи синхроимпульсов устройства. На выходе делителя частоты формируются импульсы начала каждого цикла РЕГЕНЕРАЦИИ. При этом коэффициент пересчета делителя 17 выбирается исходя нз максимально допустимого интервала времени хранения информации в микросхемах БИС ЗУ без подачи питания. Каждый импульс с выхода делителя 17 частоты поступает на второй вход элемента ИЛИ 22 и, далее, на нулевой вход триггера 18, подтверждая каждый раз его нулевое состояние. Таким образом, импульсы с выхода делителя 17 частоты поддерживают второй элемент И 21 по первому входу в открытом состоянии.

Инициализация регенерации информации в накопителе 16 осуществляется либо при отсутствии сигнала запроса на обращение, либо сразу же после отработки текущего запроса на обращение. Анализ запросов на

ОБРА1ЦЕНИЕ и на РЕГЕНЕРАЦИЮ осуществляется в блоке 5 управления. При этом, если в результате такого анализа разрешен цикл регенерации, первый формирователь 6 вырабатывает разрешающий сигнал на регенерацию, который через открытый по первому входу второй элемент И 21 поступает на вход счетчика 1 адресов регенерации, устанавливая его в состояние очередного текущего адреса регенерации, и на управляющие входы второго 14 и третьего

15 коммутаторов, разрешая прохождение информации через них со стороны первых групп входов.

Счетчик адресов регенерации разделен на три группы разрядов (по числу уровней системы матриц накопителя 16). Младшая группа 2 разрядов счетчика 1 адресов регенерации (например, 2 разряда), содержащая код адреса строки матрицы накопителя 16, через первый дешифратор 9 поступает на первую группу входов второго коммутатора 14. Учитывая, что в режиме РЕГЕНЕРАЦИЯ второй коммутатор 14 открыт со стороны первой группы входов, на четвертую группу управляющих входов накопителя 16 поступает с первого дешифратора 9 соответствующий сигнал для выбора строки матрицы накопителя 16. Средняя группа 3 разрядов счетчика 1 адресов регенерации, содержащая код адреса строки матрицы модуля накопителя 16, через второй дешифратор 10 поступает на первую группу входов первого коммутатора 13. Последний в режиме РЕГЕНЕРАЦИЯ открыт по второму управляющему входу от третьего формирователя 8, что обеспечивает прохождение на

1166177 выход первого коммутатора 13 информации с первой группы входов его. Следовательно, на третью группу управляющих входов накопителя 16 для выбора матрицы строки модуля памяти сигнал поступает с выхода второго дешифратора 10.

Старшая группа 4 разрядов счетчика 1 адресов регенерации, содержащая код адреса строки схемы БИС ЗУ, поступает на первую группу входов третьего коммутатора 15. Учитывая, что в режиме РЕГЕНЕРАЦИЯ третий коммутатор 15, как и второй коммутатор 14, открыт со стороны первой группы входов, на вторую группу управляющих входов накопителя 16 поступает код со старшей группы 4 разрядов счетчика 1 адресов регенерации для выбора строки микросхемы БИС ЗУ. Адес столбца микросхемы БИС ЗУ в режиме РЕГЕНЕРАЦИЯ не формируется, так как регенерация в микросхемах БИС ЗУ осуществляется по строкам.

Сигналы адреса соответствующей строки на выходе первого 13, и второго 14 коммутаторов представлены в унитарном коде (после соответствующих дешифраторов), а на выходе третьего коммутатора 15 — в позиционном коде. 25

Таким образом, перебор адресов регенерации происходит так, что, например, первоначально регенерируется информация в ячейках памяти первой строки микросхемы

БИС ЗУ первой строки матрицы модуля памяти первой строки матрицы накопителя 16. зп

Затем для регенерации выбирается ячейка памяти в первой строке микросхемы.БИС ЗУ первой строки матрицы модуля памяти, но уже второй строки матрицы накопителя 16 и т.д. Кроме того, регенерация информации в устройстве осуществляется одновременно по частям объема памяти, для чего в каждом цикле регенерации адресация строк матрицы накопителя 16 происходит таким образом, что выбирается одновременно сразу несколько строк с помощью второго ком- > мутатора 14.

Цикль регенерации в устройстве осуществляются непрерывно и последовательно в случае выполнения соответствующих условий в блоке 5 управления до переполнения счетчика 1 адресов регенерации. При переполнении счетчика 1 регенерации срабатывает первый элемент И 20, по переднему фронту перепада напряжения которого с помощью дополнительного формирователя 19 формируется импульс, переводящий триггер 18 в единичное состояние. При этом второй элемент И 21 по первому входу блокируется, следовательнб, процесс формирования очередных циклов регенерации от первого формирователя 6 прекращается из-за блокировки второго элемента И 21. Последующие циклы регенерации начнутся только по очередному импульсу с делителя 17 частоты, когда по этому импульсу триггер 18 снова переключится в нулевое состояние и будет открыт второй элемент И 21 для пропускания импульсов на счетчик 1 адресов регенерации и управляющие входы второго 14 и третьего 15 коммутаторов.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства заключается в снижении потребляемой мощности устройством, поскольку после полного цикла регенерации по всему объему накопителя в случае имющегося запаса времени для сохранения информации в накопителе без подачи питания выдерживается пауза до прихода следующего импульса с делителя частоты (по существу, с электронных часов, фиксирующих гарантированный интервал времени сохранения информации в микросхемах

БИС ЗУ без питания) .

Учитывая, что чистое время регенерации объема накопителя (без режима ОБРАЩЕНИЕ) составляет единицы процентов от полного времени хранения информации в накопителе без питания, и допуская, что 50 /р времени работы ЗУ занято обращениями к нему по записи или по считыванию, можно принять приблизительно величину паузы в работе схем регенерации порядка 50 — 45 /р что приведет к экономии 50 — 45 /ц потребляемой мощности, а следовательно, и к экономии блоков питания для ЗУ.

1166177

НОЯ)

Ddt

Составитель Г. Бородин

Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Дербак

Заказ 4315/47

3 ф © с> Ф @В с, 6ь ь

Ь ъ

:ъ ф х с5 М (G <> х 4. с с <Ъ Ъ с т э с