Буферное запоминающее устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении буферных запоминающих устройств каналов и устройств обмена. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет организации работы устройства с асинхронными сигналами записи и чтения. Устройство содержит счетчик 1 объема накопителя, счетчики адреса записи 2 и чтения 3, элемент ИЛИ 4, мультиплексор 5, накопитель 6, выходной регистр числа 7, элемент И 8, блок синхронизации 9, злемент И 10, триггер 11 и одновибратор 12. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PE(_#_lYS JlHH (51)4 G 11 С 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4180964/24-24 (22) 12 ° 01.87 (46) 15.08.88. Бюл. N 30 (72) А.А.Борискин, Е.В.Жиров, В.В.Лаврешин, Н.М.Лаврешин, А.В.Тимашев и С.Б.Цакаев (53) 681 327.6(088.8) (56) Патент США У 4056851, кл. G Об F 5/06, опублик. 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 1312646, кл. G.11 С 19/00, 1986. (54) БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычисли„„SU„„1417039 А1 тельной технике и может быть использовано при построении буферных запоминающих устройств каналов и устройств обмена. Цель изобретения— расширение области применения устройства за счет органиэации работы устройства с асинхронными сигналами записи и чтения. Устройство содержит счетчик 1 объема накопителя, счетчики адреса записи 2 и чтения 3, элемент

ИЛИ 4, мультиплексор 5, накопитель 6, выходной регистр числа 7, элемент И 3, блок синхронизации 9, элемент И 10, триггер 11 и одновибратор 12 ° 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1417039

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении буферных запоминающих устройств каналов и уст5 ройств обмена;

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет органиэации работы устройства с асинхронными сигналами записи и чтения.

На фиг. 1 изображена структурная схема буферного запоминающего устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока синхронизации; на фиг. 3 — 15 структурная схема накопителя; на фиг. 4 — временные диаграммы записи поступающей информации в буфЕр; на фиг. 5 — временные диаграммы автоматического чтения данных из буАера; 20 на фиг. 6 - совмещенные временные диаграммы записи-чтения данных из буфера, БуАерное запоминающее устройство содержит счетчик 1 объема накопителя, 25 счетчик 2 адреса записи, счетчик 3 адреса чтения, элемент ИЛИ 4, муль" типлексор 5, накопитель 6, выходной регистр 7 числа, элемент И 8, блок 9 синхронизации, элемент И 10, триггер 30

11, одновибратор 12, информационный вход 13, информационный выход 14, синхровходы 15 и 16, вход 17 "Выбор кристалла", вход 18 синхрочастоты, вход 19 чтения, вход 20 готовности, вход 21 "Буфер пуст", выход 22 разрешения записи, выход 23 разрешения чтения, выход 24 мультиплексора,. информационные входы 25 и 26 мультиплексора, информационный вход 27 регист- 40 ра 7.

Блок 9 синхронизации состоит из одновибраторов 28 — 30, элементов

И-НЕ 31 — 34, элементов НЕ 35 и 36, элементов И 37 и 38 и триггера 39. 45

Накопитель 6 состоит из элементов

НЕ 40, ИЛИ 41, двунаправленного клапана 42, одновибратора 43, ОЗУ 44.

Устройство работает следующим образом.

В выполнении операции записи данных (см. фиг; 4) задействованы следующие сигналы: синхросигнал С1, поступающий перед данными, сигнал "Выбор", разрешающий запись данных, и синхро55 сигнал С2, стробирующий данные. Передним Аронтом сигнала С1 запускается одновибратор 28, который формирует .ча выходе отрицательный импульс, блокирующий на один такт на элементе И 38 механизм пуска автоматического чтения. На фиг. 4 рассмотрен случай, когда из трех поступивших данных к записи разрешены первые два.

В случае разрешения записи задним фронтом сигнала С2, прошедшего через открытый (сигналом лог. "1" "Выбор" ) элемент И 37, запускается одновибратор 8 29. Сформированный одновибратором S 29 импульс отрицательной полярности поступает на элемент И-НЕ 32, блокируя запуск чтения, и через элемент И-НЕ 33 передним Аронтом запускает одновибратор S 30. Сформированный одновибратором 8 30 отрицательный импульс (с инверсного выхода) поступает на элемент И-НЕ 32, блокируя механизм чтения, а импульс с прямого выхода не проходит через закрытый (отрицательным импульсом одновибратора $ 29) элемент И-НЕ 34.

Таким образом, на выходе 23 блока

9 синхронизации (фиг. 1) поддерживается потенциал лог. "1", открывающий элемент И 10, для подключения данных к входу накопителя. В то же время импульс записи на выходе 22 подключает к накопителю 6 текущее значение счетчика 2 адреса записи, формирует в накопителе импульс выбора кристалла, записывая в накопитель поступившие данные, и задним Аронтом увеличивает содержимое счетчика 1 объема накопителя. В случае неразрешения записи (см, фиг. 4, "Данные 3") синхросигнал (;2 не запускает одновибратор 29, а, пройдя через элемент И-НЕ 31, поступает на вход R одновибратора S 23 и снимает сигнал блокировки механизма чтения. Таким образом, в последующих тактах (при выполнении всех прочих условий) возможно включение механизма автоматического чтения.

Автоматическое чтение (фиг. 5) выполняется следующим образом.

Для запуска чтения необходимо совпадение условии: отсутствие записи в накопитель, наличие данных в накопителе (Чф0) и отсутствие сигнала "Готовность", говорящего об отсутствии данных в выходном регистре 7 числа. При совпадении этих условий выра" батывается сигнал лог. "1", который поступает на вход элемента И 38 ° При отсутствии блокирующего сигнала с одновибратора S 28 сигнал лог. 1" гоступает на информационный вход Dи данные подключаются к выходу 14 дан-40

50 ных устройства. Задним фронтом сигнал "Чтение" запускает одновибратор

$ 12, сформированным сигналом которого сбрасывается D-триггер 11 и соот3 ветственно сигнал "Готовность". Одно" временно снимается блокировка с механизма запуска автоматического чтения и процесс чтения может быть повторен при выполнении остальных условий.

На фиг. 6 приведены совмещенные временные диаграммы записи-чтения данных из буфера, причем показан случай, когда из поступающего на вход устройства данных первое разрешено к приему, второе нет и третье разрешено. Выделенные три участка диаграммы соответствуют. этим процессам:

"Запись",, "Чтение", "Запись". С приходом первого импульса С1 запускается з 141703 триггера 39 (фиг. 5). Задним фронтом синхрочастоты D триггер 39 переключается. Уровень лог. "0" с инверсного выхода триггера поступает на элемент

И-НЕ 32, снимая тем самым возможность повторного запуска механизма чтения следующим импульсом частоты F. Одновременно этот уровень лог."0", поступая на вход элемента И-НЕ 33, формирует на его выходе перепад иэ уровня лог. "О" в лог. "1". Этот перепад saпускает одновибратор S 30. Выработанный одновибратором S 30 импульс, пройдя через элемент И-HE 34, поступает на суммирующий вход счетчика адреса чтения, вычитающий вход счетчика объема накопителя, модифицируя их значения (задним фронтом). Одновременно он блокирует на элементе И 10 поступ- 0 ление входных данных на вход-выход накопителя, задает режим чтения накопителю (через элементы НЕ 40, KIN 4 1) и записывает считанные данные в выходной регистр 7 числа, в то же время задним фронтом устанавливает Ртриггер 11 в лог. 1, и на его инверсном выходе появляется сигнал лог. "О". Этот уровень блокирует (на элементе И-НЕ 32) механизм автоматического чтения и одновременно выдается на выход устройства "Готовность", сообщая о том, что очередные данные считаны из буфера и находятся на его выходном регистре. Чтение данных из

35 выходного регистра 7 числа производится путем подачи импульса на вход устройства "Чтение". Этот импульс открывает выходные элементы (элемент И 8), 9

4 одновибратор 28 и вырабатывается сигнал блокировки чтения. Импульс С2 запускает механизм записи данных в накопитель, заставляя срабатывать цепочку одновибраторов S 29 и S 30, формирующих сигналы записи и разрешения выбора кристалла в накопителе.

Второй импульс С2, как и первый, запускает одновибратор 28, формирующий сигнал блокировки, но в этом случае нет сигнала "Выбор" (уровень лог."0"), и сигнал С2 сбрасывает блокировку.

Задним фронгом синхронного с С2 импульсом синхрочастоты Р переключается

D-триггер 39 (при совпадении условий, разрешающих чтение), который, в свою очередь, запускает одновибратор S 30. Одновибратор 30 формирует сигнал чтения данных из накопителя 6 и записи его на выходной регистр 7 числа и задним фронтом взводит сигнал Готовность".

Третий импульс С1, как и первый, запускает блокировку чтения, а импульс С2, совпав с условием разрешения приема, запускает механизм записи поступивших данных в наконитель буферного устройства.

Формула изобретения

1. Буферное запоминающее устройство, содержащее накопитель, сче" чик адреса записи, счетчик адреса чтения, счетчик объема накопителя, элемент

ИЛИ, ьыходной регистр числа, первый . элемент И, мультиплексор, информационные входы которого подключены к выходам счетчиков адреса чтения и адреса записи соответственно, а выход мультиплексора подключен к адресным входам накопителя, вход записи-чтения которого соединен с управляющим входом мультиплексора, с суммирующими входами счетчика объема накопителя и счетчика адреса записи, суммирующий вход счетчика адреса чтения соединен с вычитающим входом счетчика объема накопителя, входом выбора кристалла накопителя и входом синхронизации выходного регистра числа, информацион-, ный вход которого соединен с информационным входом-выходом накопителя, выход выходного регистра числа соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является информационным выходом устройства, выходы счетчика объема накопителя соединены

5 с входами элемента ИЗИ, о т л ич а и щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет организации работы устройства с асинхронными сигналами записи и чтения, в него введены блок синхронизации, второй элемент И, первый одновибратор и первый триггер, причем выход второго элемента И соединен с информационным входом регистра, первый вход второго элемента И является информационным входом уст" ройства, второй вход второго элемента Л соединен с входами синхронизации регистра и первого триггера и подключен к выходу разрешения чтения блока синхронизации, выход разрешения записи которого соединен с входом записи-чтения накопителя, выход элемента ИЛИ подключен к входу "Буфер пуст" блока синхронизации, первый синхровход которого является первым синхровходом устройства, второй синхровход блока синхронизации является вторым синхровходом устройства, вход выбора блока синхронизации является входом выбора кристалла устройства, вход синхрочастоты блока синхронизации является входом синхрочастоты устройства, инверсный выход первого триггера подключен к входу

"Готовность" блока синхронизации и является соответствующим выходом уст" ройства, вход установки первого триггера соединен с инверсным выходом первого одновибратора, вход запуска которого соединен с вторым входом первого элемента И и является входом чтения устройства.

2„ Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит второй, третий и четвертый одновибраторы, первый, второй, третий и четвертый элементы

И-НЕ, первый и второй элементы НЕ, третий и четвертый элементы И и второй триггер, причем инверсный выход

l 703 9 6 второг о одновибратора соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с информаци5 онным входом второго триггера, вход синхронизации которого является входом синхрочастоты блока синхронизации, а. инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом третьего элемента Л-НЕ и пятым входом второго элемента И-НЕ, выход которо ;о соединен с входом второго элемента

НЕ, выход которого подключен к второ» му входу четвертого элемента И и

15 третьему входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и является входом "Выбор" блока синхронизации, первый вход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента И-НЕ

H является вторым синхровходом блока синхронизации, выход первого элемен25 та И-HE соединен с входом блокировки второго одновибратора, инверсный вход запуска которого является первым синхровходом блока синхронизации, выход третьего элемента И подключен к ин О версному входу запуска третьего одновибратора, инверсный выход которого соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ и является выходом разрешения записи блока синхронизации, выход третьего

35 элемента И-НЕ подключен к прямому входу запуска четвертого одновибратора, инверсный выход которого соединен с четвертым входом второго элемента

И-НЕ, третий вход которого является входом "Готовность" блока синхронизации, прямой выход четвертого одновибратора подключен к второму входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого является выходом разрешения чтения

45 блока синхронизации, второй вход вто" рого элемента И-НЕ является входом

"Буфер пуст" блока синхронизации.

1417039

1 417039

1417039

Составитель Ю.Сычев

Редактор Е.Копча Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4070/49 Тираж 590

Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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