Буферное запоминающее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистичесиик

Рес ублми ()942132 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30. 10.78 (21) 2679065/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10.07.82 (53)М. Кл.

G 11 С 7I00

Геаударстаенныб квинтет ьььР н0 Аннам нзебретеннй н открытнй (53) УДК 681. .3 27.66 (088.8) В; И. Кравцов, Г. В. Милославский и А. А.: Самойлов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮШЕ5 УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике тт может быть использовано при построении запоминающих устройств ,цифровых универсальных н специалиэиро ванных машин.

Известно запоминаюшее устройство, состоящее из блока управления, дешифратора кода адреса, элементов И, формирователей токов считывания и записи, фсрмнрователей токов запрета, накопителя с дополнительным разрядом, усилителей воспроизведения, усилителей стробнрования, регистра числа и триггера Г1).

Онако устройство не обеспечивает надежной работы прн secor ëàñîâàííûõ между собой режимах записи и считывани яэ

Известно также буферное запоминающее устройство (БЗУ), состояшее из. четырехразрядных регистров сдвига, накопи-20 теля, устройства ввода, устройства вывода, элементов И, блока синхронизации, эжментов ИЛИ, счетчика и генератора одиночных импульсов Г21.

Основным недостатком данного устройства является невысокое быстродействие и большое время секидания информации из за последовательного действия БЗУ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержашее магнитный накопитель на сердечниках с шинами адресноО и paspsgной записи, шинаьек oqpoca и вьасода, раз- рядный и адресный счетчики, генераторы записи и опроса, схему контроля запопне» ния накотпттеля и схемы задержки, допо48тттельный блок памяти на элементах со счи. тыванием без разрушения информации, ге-. нератор сброса и коммутатор опроса. Ши-; ны чтения (записи) эжментов памяти допоатите ьного блока памяти соединены последовательно с соответствуюшими пятнами магнитного накопителя, шина опроса подкаочена к генератору опроса через коммутатор опроса, соединенный в свото очередь со схемой контроля заполнения иакодителя.

Шина сброса через генератор сброса под9421 ключена ко входу записи магнитного накопителя ГЗ)

Недостатками устройства являются слокность и невысокое быстродайствие в случае необходимости совмещения режимов записи и считывания.

Цель изобретения — повышение быстро. действия.

Поставленная цель цостигается тем, чт в известное буферное запоминающее >О устройство введены три группы элементов

И, элементы равнозначности, элемент ИНЕ, R -S триггеры, формирователи импульсов записи и считывания, инверторы, цополнительные генераторы одиночных импульсов, элементы зацержки, эжменты И, группа элементов ИЛИ, шина считывания, вход формирователя импульсов записи подключен к шине записи и 5 -входу первого

R - S триггера, единичный выход которого о подключен к первому входу первого элемента И, а выход формирователя импульсов записи подключен через первый инЙертор к первому входу второго элемента

И, второй вход первого элемента И соединен через второй инвертор,с выходом !

:формирователя импульсов считывания, вход которого подключен к шине считывания и

5 -входу второго R- S триггера, единич-5ный выход которого подключен ко второму входу второго элемента И, выходы элементов И подключены соответственно ко входам "дополнительных генераторов одиночных импульсов, выход первого дополнительного генератора одиночных импульсов поцключен ко входу записи накопителя, первым вхоцам элементов И первой группы и через первый алемент задержкик счетному входу счетчика адреса записи и R — входу первого R -S триггера, выход второго дополнительного генератора одиночных импульсов подключен к |т -входу третьего - 9 триггера, S-вход которого поцключен к R-вхоцу второго Й» 5 тригreps счетному вХоду счетчика адреса считывания и выходу второго элемента задержки, вход второго элемента задержки поцключен к выходу генератора одиночныхх импульсоВ, входу считыВания н ако пи теля и первым вхоцам элементов И второй группы, вторые входы этих элементов поцключены к выходам счетчика ад» реса считывания и первым входам элементов равнозначности, вторые входы ко- торых соединены с соответствующими вы- " ходами счетчика ацреса записи и вторыми входами элементов И первой группы, выхоцы элементов равнозначности подключе32 4 нъ к входам элемента И-НЕ, выход которого соецинен с первым вхоцом третьего элемента И, второй вхоц которого соединен с инверсным выходом третьего Й- S триггера, а выход - с входом генератора одиночных импульсов, выходы элементов

И первой и второй групп поцключены соответственно к первым и вторым входам элементов ИЛИ, выходы которых соединены с ацресными входами накопителя, выходы выходного регистра подключены к первым входам алементов И третьей группы, выходы которых являются выходами устройства, а вторые вхоцы элементов И третьей группы поцключены к шине считывания»

На чертеже представлена функциональная схема БЗУ.

Устройство соцержит накопитель 1, вхоцной 2 и выходной 3 регистры, формирователи 4 и 5 импульсов записи,и считывания, счетчики.6 записи и считывания

7, первую 8, вторую 9 и третью 10 группы логических элементов И группу 11 элементов ИЛИ, И логических элементов

12 равнозначности, || «входовой логический элемент И-HE 13, генератор 14 одиночных импульсов, Р- 5 триггер 15 управления, R-g триггеры 16 записи и считывания 17, первый 18, второй 19 и третий 20 логические элементы И, первый

21 и второй 22 генераторы оци|точного импульса, первый 23 и второй 24 инверторы, первый 25 и второй 26 элементы зацержки.

Информационные входы накопителя 1 соединены с выходами входного регистра

2, а информационные выходы накопителя через выходной регистр 3 подключены к первым входам элементов И третьей группы 10, выходы которых являются выхояами устройства. Вторые входы элементов

И 10 подключены к шине считывания уст ройства.

Шина записи устройства подключена ко входу формироВателя 4 и 5-входу триггера 16, а выход формирователя 4 через инвертор 23 подключен к первому входу второго элемента И 19. Единичный: выход триггера 16 поцключен к первому входу первого алемента И 18.

Шина считывания подключена ко входу формирователя 5 и g -входу триггера 17.

Выход формирователя 5 через инвертор 24 поцключен ко второму вхоцу элемента И

18, а ециничный выход триггера 17 соецинен со вторым входом второго элемента И 19.

5 942

В ыход элемента И 18 поцключен ко входу генератора 21 одиночных импульсов (ГОИ), выхоц которого соединен со входом элемента 25 задержки, первыми входами элэментов И первой группы 8 и входом записи накопителя 1.

Выход элемента 25 задержки соединен с К-входом триггера 16 и счетным вхоцом счетчика 6 адреса записи, выходы которого подключены ко вторым входам груп,1О е пы 8 элементов И и вторым входам элементов 12 равнозначности.

Выход элемента И 19 поцключен ко входу ГОИ 22, выход которого поцключен в R-входу триггера 15, 5-вхоц которого подключен к R-входу триггера 17, счетному входу счетчика 7 ацреса считывания и выходу эпэмента 26 задержки.

Вхоц элемента 26 задержки подключен к выходу ГОИ 14, входу считывания нако- 20 пителя 1 и первым йхоцвм группы 9 элементов И, вторые вхоцы которых подсоединены к выходам счетчика 7 и первым входам элементов 12 равнозначнос-! ти. Выходы элементов 12 подключены ко 25 вхоцам схемы И-HE 13, выход которой подключен к первому входу элемента И

20, а второй вход этого элемента соединен с инверсным выхоцом триггера 15.

Выхоц элемента И 20 соединен со зо входом ГОИ 14. Выходы группы 8 элементов И подключены к первым входам группы 11 элементов ИЛИ, а вторые входы этой группы элементов подсоединены к выходам группы 9 элементов И. 35

Выходы группы l l элементов ИЛИ подключены к адресным входам накопителя

Устройство работает слецуюшим образом.

В исходном состоянии счетчики 6 ад- <О ресов записи и считывания 7, в также . триггеры 15-1? обнулены, на входах, вХодного регистра 2 и соответственно на информационных входах накопителя 1 содержится входная информация.

Работа БЗУ начинается с режим записи.

Импульс записи поступает на Х-вход триггера 16 записи и переводит его в единичное состояние, открывая элемент

И 18 по первому вхоцу. B отсутствии импульса считывания на выходе инвертора

24 присутствует логическая единица, поэтому при включении триггера 16 записи на выходе элемента И 18 появляется положительный перепад напряжения, до которому ГОИ. 21 вырабатывает импульс записи. Этот импульс открывает логиче132 6 ские элэменты И первой группы 8 и разрешает поступление коца с выходов счетчика 6 адреса записи на адресные входы накопителя 1. Кроме того, по этому импульсу происходит запись исходной информации в накопитель по адресу счетчика 6 адреса записи (в данном случае по нулевому}. По окончании цикла записи в накопитель этот же импульс записи, зацержанный на элементе 25 звцержки, сбрасывает триггер записи в 0" н увеличивает содержимое счетчика 6 "адреса записина "l °

В результате превышения содержимого счетчика 6 agpeca записи нац содержимым счетчика 1 адреса считывания на выхоце элемента 12 разнозначности, соответствуюшего младшему разряду счетчиков 6 и

7, появляется отрицательный перепац, вызываюший появление положительного перепада напряжения Несовпадение нв выхоце ц-входной схемы И-НЕ 13. В результате совпадения перепадов напряжения "Несовпацение и единичного состояния инверсного плеча триггера 15 нв выходе элемента И 20 возникает положительный перепад напряжения, по которому ГОИ 14 вырабатывает импульс

"Считывание". Этот импульс открывает вторую группу 9 элементов И, подключив выходы счетчика 7 адреса считывания через схемы И 9 и ИЛИ 11 к адресным входам накопителя 1,. в результате чего и происходит считывание информации из накопителя в выходной регистр, затем этот импульс, задержанный нв элементе

26 задержки, поцтверждает нулевое со-. стояние триггера 17 считывания, устанавливает триггер 15 в единичное состояние, запрещая прохождение потенциала

Несовпадение через элэмент И 20, и увеличивает содержимое счетчика 7 адреса считывания, что приводит к совпадению кодов в счетчиках 6 и 7. Следовательно, потенциал Несовпадение на выходе И HE 13 исчезает. На этом заканчивается цикл записи-считывания первого информационного слова.

Аналогично, с приходом любого слэдуюшего импульса записи производится запись в накопитель 1 второго и последуюших информационных слов, а на выходе элэмента И-НЕ 13 устанавливается потенциал Несовпадение . При этом в любом случае происходит только одно считывание, твк квк после первого считывания происходит увтанов в 1 триггера

15 и блокировка элемента И 20.

942182

При считывании информации из выходного регистра на.шину считывания поступает импульс считывания, который разрешает выдачу информации из выходного регистра через элементы И 10 на выход 5 устройства. В то же время этот импульс устанавасвает в "1 триггер 17 считывания. Если при этом отсутствует импульс записи на шине записи, то на выходе инвертора 23 присутствует логичес- кая 1" и при совпадении положительных перепадов на входах элемента И 19 на выходе ГОИ 22 появляется импульс, который устанавливает в 1 инверсный выход триггера 15, разрешая прохождение по15 тенциала "Несовпадение на вход ГОИ 14 и производя считывание второго информационного слова .из накопителя в выходной регистр. Импульс с ГОИ 14 производит также сброс триггера 17 считывания,уве- и личение содержимого счетчика 7 на едищщу и блокировку эжьЬнта И 20 путем ,установки в 1» триггера 15 °

Процесс считывания продолжается до тех пор, пока не происходит совпадения кодов в счетчиках 6 и 7 и сброс потенциала Несовпадение . Ha этом процесс работы, БЗУ заканчивается.

Процесс записи-считывания s БЗУ про39 исходит асинхронно, т.е. импульсы записи и считывания на шинах записи и считыва- ния появляются в любое время, определяемое фаботой внешних управляюших устойств.

Буферное запоминаюшее устройство, соцержашее накопитель, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами вхоцного регистра, а . выходы поцключены к входам выходного регистра, счетчики адреса записи и считывания, генератор одиночных импульсов и шину записи, о т л и ч а ю щ е е с-я тем, что, с целью повышения быстродействия устройстьа, в него введены три группы элементов И, элементы равнозначности, элемент И-HE, g - : триггеры, формирователи импульсов записи и считывания, иньерторы, дополнительные генераторы одиночнчк импульсов, элементы ящержки, элементы И, группа элементов ИЛИ, шина считывания, причем вхоц формирователя импульсов записи . подключен к шине записи и 9-входу первого К - 5: триггера, .единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, а выход формирователя импульсов записи подключен через первый инвертор к первому входу второго элемента И, второй вход первого элемента И соединен через второй инвертор с выхоцом формирователя импульсов считывания, вход которого подключен к шине считывания и 5-вхоцу второга Р - 5,. триггера, единичный выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выходы элементов

И подключены соответственно к входам дополнительных генераторов одиночных импульсов, выход первого дополнительного генератора одиночных импульсов подключек к входу записи накопителя, первым входам элементоь И первой группы и через первый элемент задержки - к счетному входу счетчика адреса записи и Квходу первого R-S "триггера, выход второго дополнительного генератора одиночньк импульсов подключен к К-входу третьего К- 5 триггера, 5-вход которого поцключен к Р-входу второго Rтриггера, счетному входу счетчика ацреса считывания и вьаоцу второго элемента задержки, вход которого поцключен к выходу генератора оциночных импульссв, входу считывания накопителя и первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к выхо35

B случае прихода импульса записи во время считывания. происходит блокировка записи на цлительность цикла считывания по второму вхоцу элемента И 18, при этом длительность цикла считывания од»

40 ределяется длительностью импульса формирователя 5, который через Ннвертор 24 поступает на второй вход элемента И 18,„

Аналогично происходит блокировка считывания во время записи с помощью фор45 мирователя импульса цикла записи 4, инвертора 23 и первого входа элемента

И 19. Вьиаеуказанные блокировки ие при- водят к потере информационных слов, а

50 лишь производят задержку моментов запи-. си и считывания относительно друг друге, не снижая быстродействия устройства.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обладает большим быстро

55 действием вследствие ьозможности считьввания с накопителя в моменты пауз между записями в накопитель. Считывание из

БЗУ по импульсу считывания имеет минимальную зацержку, так как определяется лишь задержкой срабатывания одного элемента И.

Формула изобретения

9 942 132 10 цам счетчика адреса считывания и первым первым входам элементов И третьей грудвходам эжментов равнозначности, вторые лы, выходы которых являются выходами входы кот орьас соединен ас оединены с соответствую- устройства, вторые входы эжментов И шими выходами счетчика адреса за жси и третьей группы подключены к шине счивторыми входами элементов И первой груп-5 тывания. пы, а выходы элементов равнозначности подключены к вхо дключены к входам элемента И-НЕ, вы- Источники информации, ход которого соединен с первым входом принятые во внимание при экспертизе третьего элемента И, второй вход которого

СССР соединен с инверсным выходом третьего )o 1. As p

Авто ское свидетельство

97S

- - Ь триггера а выход - с входом гене- gi 487417, кл & 11 С 11/06, 1 ратора одиночных импульссв, выходы элеСССР ментов И первой и второй групп подключе- 2. Авторское свидетельство С ны соответственно к первым и вторым вхо- М 493805, кл. G 11 С 7/00, 1975, дам эжментов ИЛИ, въкоды которых сое- 5 3. Авторское свидетельство СССР динены с адресными входамн накопителя, вхоцамн накопителя hh 273284, кл. О 11 С ll/06, 1970 выхоцы выходного регистра подключены к (прото ).