Устройство для управления оперативной динамической памятью

 

Изобретение относится,к вычислительной технике и может быть использовано в запоминающих устройствах , содержащих накопитель, выполненный на элементах памяти с ограниченным временем хранения информации. . Цель изобретения состоит в уменьше- . НИИ энергопотребления устройства. Устройство для управления оперативной динамической памятью содержит блок 1 приоритета, блок 2 синхросигналов , блок 3 формирования запроса на регенерацию, управлякицие входы 4 (запроса), 5 (сброса) и 6, выход 7, вход 8 питания, элемент 9 задержки, одновибраторы 10 и 11, вход 12 питания и выходы 13 и 14. В режиме хранения (регенерации) информации напряжение питания подается только на узлы, формирующие сигналы, необходимые для регенерации хранимой информации. 5 ил. (Л |С ел si 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

CA

° сД

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3846655/24-24 (22) 21.01.85 (46) 15.08.86. Бкл. Ф 30 (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени завод электронных вычислительных и управляющих машин (72) Н,Н.Журавский, А.Г.Забуранный .и В.Н.Загребной (53) 681.327(088.8) (56) Патент Великобритании У 1424107, кл. G 06 F 9/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 752338, кл. С 06 F 9/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАТИВНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПАМЯТЬЮ (57) Изобретение относится.к вычислительной технике и может быть использовано в запоминающих устройст„.SU„1251174 А1 (Ю 4 С 11 С 7/00, G 06 F 9 00 вах, содержащих накопитель, выполненный на элементах памяти с ограниченным временем хранения информации.

Цель изобретения;состоит в уменьше- . нии энергопотребления устройства.

Устройство для управления оперативной динамической памятью содержит блок 1 приоритета, блок 2 синхросигналов, блок 3 формирования запроса на регенерацию, управляющие входы 4 (эапроса), 5 (сброса) и 6, выход 7, вход 8 питания, элемент 9 задержки, одновибраторы 10 и 11, вход 12 питания и выходы 13 и 14. В режиме хранения (регенерации) информации напряжение питания подается только на уз-. лы, формирующие сигналы, необходимые для регенерации хранимой информации.

5 ил.

1251174

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в запоминающих устройствах, содержащих накопитель, выполненный на элементах памяти с ограниченным 1 временем хранения информации (например, динамическая память на элементах со структурой металл — диэлектрик — полупроводник), в качестве устройства местного управления указан- 10 ным накопителем.

Цель изобретения — уменьшение энергопотребления устройства °

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для управления оператив- 15 ной динамической памятью; на фиг.2— блок формирования запроса на регенерацию и блок приоритета; на фиг. 3— блок синхросигналов; на фиг. 4 — временная диаграмма работы устройства 20 в режиме регенерации; на фиг. 5— временная диаграмма работы устройства в режиме обработки запросов (для рперации запись слова).

На фиг. 4 и 5 номера эпюр напряже- 25 ний соответствуют номерам цепей или выходам элементов с номерами, указанными на фиг. 1-3 °

Устройство для управления оперативной динамической памятью содержит блок 1 приоритета, блок 2 синхросигналов, блок 3 формирования запроса на регенерацию, управляющий вход 4 (запроса), управляющий вход 5 (.сброса), управляющий вход 6, выход 7, вход 8

35 питания, элемент 9 задержки, одновибраторы 10 и 11, вход 12 питания и выходы 13 и 14.

Блок 1 приоритета состоит из приемников 15 и 16 сигналов запроса и сброса, элемента 2И-НЕ 17, триггера 18 Шмитта, элемента 2ИЛИ-НЕ 19, триггера 20.приоритета, элемента 2ИНЕ 21 и элемента 2И-НЕ 22.

Блок 3 формирования запроса на ре45 генерацию содержит генератор регенерации, выполненный на триггере 23

Шмитта и КС-цепочке (R2,С2), и триггеры 24 и 25.

Блок 2 синхросигналоь;имеет в своем составе приемник 26 сигнала запроса, триггер 27, управляемый задающий генератор, вь1полненный на элементах ИНЕ 28-31,.триггере 32, резисторах и конденсаторе, приемники сигналов управления, выполненные на элементах ИЛИ-НЕ 33 и 34, дешифратор кода операций, выполненный на элементе И 35, элементах HE 36 и 37, элементе И-НЕ 38 и элементах НЕ 39 и 40, элементы И-ИЛИ-HE 41 и 42, элемент ИНЕ 43, элемент И-ИЛИ-НЕ 44, элемент НЕ 45, элементы И-НЕ 46-49 и сдвиговые регистры 50 и 51.

Устройство для управления оперативной динамической памятью работает в режиме хранения (регенерации) информации и режиме обработки запроса (операции чтения слова (ЧТС), чтения слова с паузой, записи слова (ЗПС), записи байта при соответствующих кодах операций 00, 01, 10, 11 на входах 6 (управления).

Устройство для управления оперативной динамической памятью в режиме регенерации информации работает следующим образом.

После подачи питания на вход 8 (основного питания) и вход 12 (дополнительного питания) сигнал сброса с вхрда 5 (сброса) устанавливает блок 1 приоритета в исходное состояние.

Блок 3 формирования запроса на ре" генерацию формирует сигнал запроса на регенерацию, который в блоке 1 приоритета устанавливает приоритет регенерации. Сигнал приоритета регенерации с блока 1 приоритета поступает на выход 13 устройства, на элемент 9 зацержки и далее на одновибратор 10 (строб регенерируемой строки), вырабатывающий сигнал приема и занесения адреса строки в ИИС динамического типа при регенерации. Сигнал с одновибратора 10 поступает на одновибратор 11, в котором вырабатываются парафазные сигналы паузы регенерации, блокирующие блок 1 приоритета.

В режиме обработки запроса сигнал запроса с входа 4 (запроса) поступает на блок 1 приоритета и на блок 2 синхросигналов. По окончании процесса регенерации сигнал запроса в блоке 1 приоритета устанавливает приоритет канала. Парафазные сигналы приоритета канала поступают на блок 2 синхросигналов, в котором формируется необходимая последовательность управляющих сигналов, поступающих на выход 7 устройства. Сигналы .с выходов блока 2 синхросигналов поступают на блок 1 приоритета и на одновибратор 11. Одновибратор 11 формирует сигналы паузы канала, блокирующие блок 1 приоритета.

Отличие выполняемых операций определяется разной длительностью сигналов. Операции записи характеризуются

1251174 4 наличием, а операции чтения — отсутствием сигнала записи в ИИС памяти.

В режиме хранения (регенерации) информации напряжение питания подается только на узлы, формирующие сигналы, необходимые для регенерации хранимой информации в ИИС динамического типа. Это позволяет значительно уменьшить потребляемую мощность и улучшить температурный режим устройства при 10 большом. времени хранения.

Устройство для управления оперативной динамической памятью на уровне функциональной схемы в режиме реге рации работает следующим образом.

При включении питания на входе 5 (сброса) формируется сигнал сброса, который устанавливает триггер 20 приоритета в исходное единичное состояние. Начинает работать генератор pere-20 нерации (элемент 23, R2 С2). Импульсы с выхода генератора регенерации поступают на тактовый вход триггера 25 и на вход сброса триггера 24 (триггер запроса на регенерацию). По 25 переднему фронту положительного сигнала на выходе генератора регенерации блок 3 формирования запроса íà регенерацию вырабатывает сигнал запроса на регенерацию, поступающий на блок 1 приоритета, в котором при присвоении приоритета регенерации вырабатывается отрицательный сигнал приоритета регенерации. Сигнал приоритета регенерации поступает на элемент 9 задержки и выход 13 устройства и может быть использован для переключения коммута.тора адреса на передачу адреса регенерируемой строки.

Через интервал времени, определяемый элементом 9 задержки (необходимый 40 для установления адреса на входах ИИС динамической памяти), одновибратором 10 вырабатывается сигнал приема и занесения адреса строки в ИМС динамической памяти при регенерации. 45

После снятия сигнала приема и занесения адреса строки при регенерации одновибратор 11 вырабатывает парафазные сигналы паузы регенерации.

Положительный сигнал паузы регенера- 50 ции по С-входу устанавливает триггер 24 в нулевое состояние, и тем самым производится сброс блока 3 формирования запроса на регенерацию. Парафазные сигналы паузы регенерации бло- Ы кируют запуск блока 1 приоритета от сигнала запроса по входу 4 (запроса) на время действия сигналов паузы регенерации. При сбросе блока 3 формирования запроса на регенерацию блок 1 приоритета снимает сигнал приоритета регенерации.

Устройство для управления оперативной динамической памятью в режиме обработки запроса при выполнении операции ЗПС работает следующим образом.

При поступлении на входы 6 (управления) кода операции ЗПС, а на вход 4. (запроса) синхросигнала запроса и отсутствии сигнала сброса на входе 5 (сброса), блокирующих сигналов паузы регенерации (низкого уровня) на.входе элемента 2И-HE 17, паузы регенерации (высокого уровня) на входе элемента 2ИЛИ-НЕ 19, а также сигнала с выхода триггера 27 на входе элемента 2И-НЕ 17, триггер 20 приоритета по входу синхронизации устанавливается в нулевое состояние, Отрицательным сигналом паузы регенерации осуществляется блокирование блока 1 приоритета от срабатывания при последующем синхросигнале запроса.

Сигналом с выхода триггера 27 (триггер работы по тактам) осуществ-. ляется блокировка блока 1 приорите-: та от повторного срабатывания при синхросигналах запроса большой длительности по окончании сигнала паузы регенерации, а также от повторного срабатывания при синхросигналах запроса большой длительности в момент окончания сигнала паузы канала.

Положительный и отрицательный сигналы приоритета канала с выхода триггера 20 приоритета поступают соответственно на элемент И-НЕ 46, на формирователь сигнала приема и занесения адреса строки в микросхему памяти — элемент И-HE 47 и на вход элемента И-НЕ 28 управляемого задающего генератора, разрешая его работу, а также на вход триггера 18 Шмитта, блокируя выработку сигнала приоритета регенерации. По переднему фронту сигнала приоритета канала на элементе И-НЕ 47 вырабатывается сигнал занесения адреса столбца в микросхейу памяти, а на элементе И-НЕ 46 формируется сигнал, устанавливающий положительным франтом триггер 27 работы по тактам в единичное состояние,, подтверждая разрешение работы управляемого задающего генератора по второму входу, элемента И-НЕ 28. Управляемый задающий генератор формирует серию импульсов, которая через элемент И-НЕ 31

1ся сигнал записи, а на элементе ИНЕ 43 формируется сигнал разрешения выдачи данных. с

Устройство для управления опера-. тивной динамической памятью, содержащее блок приоритета, первый вход ко.торого подключен к выходу блока формирования запроса на регенерацию, второй вход блока приоритета подключен к первому входу блока синхросигналов и является первым управляющим входом устройства, третий вход блока приоритета и второй вход блока синхросигналов являются соответственно вторым и третьим управляющими входами устройства, первый ныход блока приоритета подключен к третьему входу блока синхросигналов, первый выход которого подключен к четвертому входу блока приоритета, пятый вход блока приоритета подключен к четвертому входу блока синхросигналов и является первым вХодом питания устройства, вторые выходы блока синхросигналов и блока приоритета являются соответственно первым и вторым выходами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью уменьшения энергопотребления устройства, оно содержит одновибраторы и элемент задержки, первый вход которого подключен к второму выходу блока приоритета, выход элемента задержки подключен к входу первого одновибратора, выход которого подключен к первому входу второго одновибратора, нторой вход которого подключен к третьему ныходу блока синхросигналов, первый выход второго одновибратора подключен к первому входу блока формирования запроса на регенерацию и к шестому входу блока приоритета, седьмой нход которого подключен к второму выходу второго однонибратора, второй вход блбка формирования запроса на регенерацию подключен к вторым входам элемента задержки и первого одновибратора, к третьему входу второго одновибратора и к восьмому входу блока приоритета и является вторым входом питания устройства.

5 1251174 поступает на С-вход триггера 32 (Эк— триггер), являющегося делителем частоты на два.

Парафазные сигналы с выхода Зк — . триггера 32 управляемого задающего генератора поступают на тактовые вхо" ды сдвиговых регистров 50 и 51 в которых происходит формирование необходимой серии сигналов для управления блоком 2 синхросигналов. По переднему 10 фронту сигнала, поступающего с выхода 5 сдвигового регистра 51 на элемент И-HE 49, происходит формирование сигнала приема и занесения адреса столбца в ИМС памяти. 15

По переднему фронту сигналов, поступающих с выходов 2 или 4 (в зависимости от выполняемой операции) регистра 50 на элементе И-ИЛИ-HE 41 форми20 руется синхросигнал ответа. По отрицательному фронту синхросигнала ответа снимаются сигналы занесения адреса строки и столбца в микросхему памяти и на элементе И"HE 46 формирует25 ся отрицательный фронт сигнала, по которому одновибратором 11 вырабатываются парафазные сигналы паузы канала. По переднему фронту сигнала, поступающего с выхода 1 сдвигового регистра 50, на элементе И-ИЛИ -НЕ 42

ЗО формируется сигнал записи н ИИС памяти, а по сигналу, поступающему с выхода сдвигоного регистра 50, формируется сигнал записи при операции записи байта. На элементе И-ИЛИ-HE 41 форми- З5 руется строб выдачи данных, который может быть использован для управления приемопередатчиками данных. Строб выдачи данных поступает на элементы HE 45 и И-HE 48, где формируется синхросигнал ответа. На элементе ИИЛИ-НЕ 44 формируется строб занесения в регистр, который может быть использован для занесения считанной информации в регйстр данных. 45

По скончании синхросигнала запроса устаНавливаются в исходное состояние триггер 27 работы по тактам и сдвиговые регистры 50 и 51. По сбросу сдвиговых .регистров снимаются нсе синхро- 50 сигналы блока 2 синхросигналов.

Операции ЧТС и ЗПС отличаются тем, что при операции ЧТС не вырабатываетФ о р м у л а и з о б р е т е н и.я

3251174

1251174

7о

ЯиР4щука. 5

Редактор А.Огар

Заказ 4849

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4

82

47 фЯ

71

71

Составитель С.Шустенко

ТехРед: И.Верес Корректор М.Самборская

Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5