Запоминающее устройство с самоконтролем

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОnИCАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву g 883975 (22) Заявлено 24.03. 81 (21) 3262369/18-24 (51) М. Кл. с прнсоелннением заявки .%

6 11 С 29/00

Ркударстееиныб комитет

СССР пв лелем изебретенвй и открытий (23) П риорнтет

Опубликовано 30.09.82. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.82 (58) УДК 681. 327 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. С. Горбенко и В. И. Николаев (71) Заявитель (54) ЗАПОМИНАЮЦЕЕ УСТРОЙСТВО С САМОКОНТРОЛЕМ

Изобретение относится к запоминающим устройствам.

По основному авт. св. Ь" 883975 известно устройство, содержащее накопитель, регистры числа, группы элементов ИЛИ, регистры адреса, счетчик адресов, блок контроля, блок управления и блок местного управления, коммутаторы, счетчик адресов, регистр адреса отказов, вход которого соединен с вы- 1о ходом блока контроля, первый вход со входом счетчика разрядов, второй выход подключен ко входам коммутаторов, причем выход накопителя подключен к первым входам первого и второго 15 регистров числа и ко входу третьего регистра числа, входы накопителя соединены с выходами элементов ИЛИ, входы элементов ИЛИ первой группы подключены к выходам первого регистра адре- о са и второго регистра адреса, вход которого соединен с выходом счетчика адресов, первый выход второго регистра числа и выход первого регистра числа подключены к одним из входов второй группы элементов ИЛИ, вторые входы и выходы второго регистра числа соединены соответственно с выходом блока местного управления и первым входом блока контроля, второй вход которого соединен с выходом третьего регистра числа, один из выходов блока управления подключен к управляющим входам накопителя, первого и второго регистров адреса, счетчика адресов, первого, второго и третьего регистров числа, блока контроля и блока местного управления, входы четвертого регистра числа подключены соответственно к выходам накопителя и первогэ коммутатора, а выходы - к другим входам элементов ЛИ второй группы и первому входу вто" рого коммутатора, выход которого подключен к первому входу первого коммутатора, вторые и третьи входы первого и второго коммутатора соединены соответственно с первыми выходами блока накопителя и счетчика разрядов, вто3 96310 рые входы которых подключены соответственно ко входам счетчика разрядов и блока управления, управляющие входы четвертого регистра числа и коммутаторов соединены с другими выходами блока уп ра вле ни я.

В этом устройстве отказавшие разряды основных ячеек подменяются разрядами ячеек накопителя, причем, если.резервные ячейки имеют отказавшие раз- О ряды, то они пропускаются и не участвуют в подмене отказавших разрядов основных ячеек

Недостатком этого устройства является невысокая надежность, поскольку 15 установление соответствия между отка завшими разрядами основных ячеек и разрядами резервных ячеек производится при записи массива данных в накопитель. Если же после записи в основ- щ ных или резервных ячейках накопителя возникнут дополнительные отказавшие разряды, то поскольку этот момент не фиксируется, весь дальнейший порядок подмены нарушается и наступает отказ И всего устройства.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет сохранения работоспособности при возникновении дополнительных отказов в основных и щ резервных ячейках после записи массива данных в накопитель, Поставленная цель достигается тем, что в запоминающее устройство введены схема сравнения и блок свертки по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого регистра адреса, а выходы подключены к одним из входов четвертого регистра числа и первому входу схемы сравнения, второй вход ко-, торой соединен с одними из выходов четвертого регистра числа, второй вход блока свертки по модулю два и третий вход схемы сравнения подключены к одному из выходов блока управления, один

45 из входов которого соединен с выходом блока контроля, выход схемы сравнения является одним из управляющих выходов устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Ю

Устройство содержит накопитель 1, первую группу элементов ИЛИ 2, первый регистр 3 адреса, имеющий вход 4„ второй регистр 5 адреса, счетчик 6 адресов, блок 7 местного управления, блок

8 управления. K выходам накопителя 1 подключены один из входов первого регистра 9 числа, второго регистра 10

9 ф числа, вход третьего регистра 11 числа и один из входов четвертого регистра 12 числа. Устройство содержит также вторую группу элементов ИЛИ 13, блок 14 контроля, первый 15 и второй

16 коммутаторы, счетчик 17 разрядов, регистр 18 резервных ячеек, блок 19 свертки по модулю два и схему 20 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Для каждого линейного участка мас" сива данных, которые записываются и считываются последовательно, выделяется последовательность резервных ячеек накопителя 1, В счетчик 6 при этом записывается адрес первой резервной ячейки, а со входа 4 регистра 3 поступает адрес первой основной ячейки записываемого или считываемого массива.

Счетчик 17 разрядов в исходном сос-, тоянии обнулен.

В режиме записи данных сначала осуществляется контроль исправности разрядов резервной ячейки. Адрес резервной ячейки из счетчика 6 передается через регистр 5 и элементы ИЛИ 2 на вход накопителя 1. Производится считывание содержимого резервной ячейки в регистр 10, затем осуществляется запись-считывание обратного кода содержимого резервной ячейки в регистр 11.

Содержимое регистров 10 и 11 подается на блок 14 контроля. Если отказавших разрядов в ячейке нет, то регистр 18 и счетчик 17 остаются в нулевом состоянии. При наличии отказавших разрядов в соответствующие им разряды регистра

18 записывается "1", в счетчик 17 записывается количество отказавших разрядов, а в маркерный разряд резервной ячейки накопителя с помощью блока 14 контроля через резистр 10 заносится

"1". Далее производится запись массива данных.

Данные поступают в регистр 9. Адрес первого слова данных, находящийся в регистре 3, через элементы ИЛИ 2 подается на вход накопителя 1. Обратный код первого слова из регистра 9 .через элементы ИЛИ 13 записывается в основную ячейку накопителя, затем содержимое этой ячейки считывается в регистр

11 и осуществляется запись-считывание прямого кода того же слова в регистр

10, Прямой и обратный коды слова с" ре-. гистров 10 и 11 соответственно поступают в блок 14 контроля. Если блок 14 контроля не обнаруживает в ячейке от96310, ля заносятся "1" в разряды регистра

5 казавшие разряды, то в регистр 3 со входа 4 поступает следующий адрес и аналогично производится запись второго слова в основную ячейку накопителя 1, Если же в основной ячейке есть 5 отказавшие разряды, то блок !4 контроля, счетчик 17 разрядов и регистр

18 выдают на коммутатор 15 сигналы, по которым из регистра 9 в младшие разряды регистра 12 передаются разря- !О ды слова, соответствующие отказавшим разрядам основной ячейки, причем в разряды регистра 12, соответствующие

"1" регистра 18 (т. е. отказавшим разрядам резервной ячейки) запись не производится, эти разряды пропускаются и не используются.

Одновременно с этим по сигналу от блока 14 контроля блок 8 управления выдает управляющие сигналы, по кото- 20 рым содержимое регистра 3 поступает на блок 19 свертки по модулю два, где формируется значение контрольного разряда адреса основной ячейки, имеющей отказавшие разряды. Затем это значение заносится в один из двух разрядов регистра 12, специально отведенных для этой цели.

Кроме того, с блока 14 контроля в счетчик 17 записывается код, соответ- щ ствующий количеству отказавших разрядов основной ячейки. Из блока 8 управ-, ления в блок 7 местного управления по- ступает сигнал, по которому в маркерный разряд основной ячейки через pe3i гистр 10 записывается "1". Аналогично производится запись в следующую основную ячейку, имеющую отказавшие разряды; только соответствующие отказавшим разрядам ячейки, разряды регистра 9 заносятся в следующие свободные разряды регистра 12 (с пропуском разрядов, соответствующих отказавшим разрядам резервной ячейки). После того, как все разряды регистра 12 используются, сче-4 тчик 17 выдает сигнал заполнения в блок 8 управления. В этот момент в регистре 3 находится адрес той основной ячейки, при определении отказавших разрядов которой происходит заполнение счетчика 17. По сигналу от блока 8

50 управления этот адрес подается на . блок 19 свертки по модулю два, где формируется значение следующего контрольного разряда. Это значение заносится во второи контрольный разряд реiS гистра 12. Таким образом, в двух контрольных разрядах регистра 12 записываются результаты свертки по модулю два адресов первой и последней основных ячеек, имеющих отказавшие разряды, истинные значения которых хранятся в одной резервной ячейке, Затем ад" рес резервной ячейки из регистра адреса 5 через элементы ИЛИ 2 поступает на вход накопителя 1, а содержимое регистра 12 через элементы ИЛИ 13 заносится в резервную ячейку. После этого по сигналу из блока 8 управления в счетчике 6 формируется адрес следующей резервной ячейки °

Чтение информации производится сле" дующим образом.

S регистр адреса 3 подается адрес первой основной ячейки считываемого массива данных, а в счетчике 6 формируется адрес первой резервной ячейки массива. Счетчик 17 при этом находится в нулевом состоянии. По сигналу из блока 8 управления производится передача содержимого счетчика 6 через регистр 5 и элементы ИЛИ 2 на вход накопителя 1. По этому адресу из резервной ячейки считывается слово в регистры 10 и 12. Если в маркерном разряде резервной ячейки код "1", то осуществляется запись-чтение обратного кода слова в регистр 11, Содержимое регистров 10 и 11 подается в блок 14 контроля. По сигналам от блока 14 контро18, соответствующие отказавшим разрядам данной резервной ячейки, а в счетчик 17 записывается количество этих разрядов. Если же в маркерном разряде резервной ячейки код "0", то записьчтение обратного кода не производится, а счетчик 17 и разряды регистра

l8 остаются в нулевом состоянии.

Затем из регистра 3, в накопитель постуг ает адрес первой основной ячейки считываемого массива данных и про" изводится считывание слова из накопителя в регистры 9 и 10. Если в маркерГ ном разряде основной ячейки код "О", следовательно в ней нет отказавших разрядов и слово из регистра 9 поступает на выход. Если же в маркерном разряде основной ячейки код "1", то производится запись-чтение обратного кода слова в регистр 11. .Содержимое регистров 10 и 11 подается в блок 14 контроля. По сигналу блока 14 контроля блок 8 управления формирует управляющие сигналы, которые поступают в регистр 3, регистр 12, блок 19 свертки по модулю два и схему 20 сравнения.

В этот момент на регистре 3 находится

Формула изобретения ф

7 963 l адрес той основной ячейки, которая первой использует для подмены своих отказавших разрядов, разряды резервной ячейки, находящиеся в регистре 12.

По этим сигналам указанный адрес сворачивается по модулю два блоком 19, и результат свертки подается на один вход схемы 20 сравнения. На другой вход схемы 20 по сигналу блока 8 управления поступает первый контрольный 10 разряд из регистра 12, формируемый на этапе записи и хранящийся в данной резервной ячейке. Если сравнения не происходит, то в общем случае это означает, что з основных ячейках, имею- 15 щих отказавшие разряды, или в резервных ячейках, на которых чтение производится раньше, до обращения к данной основной ячейке, после записи массива данных в накопитель возникают отказы, 2о и порядок подмены отказавших разрядов основных ячеек нарушается. Схема 20 сравнения выдает сигнал ошибки, который поступает в процессор (не показан, и производится перезапись всего мас- 25 сива данных.

При совпадении входных сигналов сигнал на выходе схемы 20 отсутствует.

При этом па сигналам блока 14 контроля, регистра 18 и счетчика 17 через щ коммутатор 16 младшие разряды регистра 12 передаются в регистр 9, причем разряды регистра l2, соответствующие разрядам регистра 18 находящимся в единичном состоянии, пропускаются. От35 казавшие разряды основной ячейки, таким образом, подменяются разрядами резервной ячейФ . Затем сформированное слово из регистра 9 поступает на выход. В счетчик 17 записывается код, соответствующий количеству использованных разрядов регистра 12. Аналогичный процесс продолжается до использования всех разрядов регистра 12, на что указывает соответствующее состояние счетчика 17 разрядов. Сигнал со счетчика 17 поступает на блок 8 управления, который выдает управляющие сигналы на регистр 3, регистр 12, блок

19 и схему 20 сравнения. В это время

50 на регистре 3 находится адрес той основной ячейки, при подмене неисправных разрядов которой полностью задействуются разряды регистра 12 и происходит заполнение счетчика 17.

Адрес основной ячейки из регистра

3 поступает в блок 19 свертки по мо" дулю два, а затем на один из входов схемы 20 сравнения. На другой вход схемы 20 сравнения поступает второй контрольный разряд из регистра l2. Если сравнение происходит, то сигнал на выходе схемы 20 отсутствует, счетчик

6 адреса по сигналам блока 8 управления формирует адрес следующей резервной ячейки, содержимое резервной ячейки считывается на регистр 12, и аналогично продолжается процесс считывания массива данных с подменой отказавших разрядов.

Если же сравнения не происходят, на выходе схемы 20 сравнения появляется сигнал, который выдается в процессор и используется для перезаписи всего массива данных.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что при считывании данных в течение времени использования разрядов одной резервной ячейки для подмены отказавших разрядов основных ячеек, дважды контролируется правильность подмены отказавших разрядов и путем перезаписи исключается влияние отказов в разрядах основных и резервных ячеек, возникающих после записи данных в накопитель. Это повышает надежность устройства.

Запоминающее устройство с самоконтролем по авт. св. N 883975, о т л ичающеесятем,что,сцельюповышения надежности устройства, в него введены схема сравнения и блок свертки по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого регистра адреса, а выходы поключены к одним из входов четвертого регистра числа и первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с одними из выходов четвертого регистра числа, второй вход блока свертки по модулю два и третий вход схемы сравнения подключены к одному из выходов блока управления, один из входов которого соединен с выходом блока контроля, выход схемы сравнения является одним из управляющих выходов устройства °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство С;СР

883975, кл. G 11 C 29/00, 1979 (прототип) .

963109

Составитель B. Рудаков

Техред Е.Харитончик Корректор Е. Рошко

Редактор 6. Середа

Тираж 622 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

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

Заказ 7526/77 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4