СПОСОБ ХРАНЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДВОИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2017 года по МПК G11C19/28 

Изобретение относится к областям информатики и вычислительной техники и может быть использовано в качестве универсального запоминающего устройства.

Известен способ хранения и использования информации, описанный в изобретении «Запоминающее устройство» (см. патент на изобретение №1805500 по МПК G11C 19/00 от 06.04.1990 г.), характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ, описанный в брошюре [Б.И. Крыжановский «Электронное колесо», М., «Знание», «Радиоэлектроника и связь», №5, 1991 г., рис. 10, стр. 25-27], характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды, кроме того, для однозначного кодового взаимодействия с КЗУ на CP записывают код его исходного состояния и назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают четное или нечетное суммирование, при необходимости считать из КЗУ конкретный код информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подает на вход блока управления (БУ) КЗУ и далее на счетчик чтения соответствующий код числа сдвигов, которое под управлением БУ при наличии сигнала «обращение» отсчитывается и осуществляется на CP, по завершении сдвигов БУ выдает пользователю сигнал «считывание», по которому пользователь с выходов CP считывает нужную ему информацию, а затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и свои элементы памяти для очередного считывания любого очередного кода информации.

Недостатком известных способов является невозможность оперативного запоминания произвольной n-разрядной информации.

Техническим результатом и целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей известных способов, путем дополнительного обеспечения возможности оперативного запоминания и считывания произвольной n-разрядной информации.

Указанные технический результат и цель достигаются тем, что способ хранения и использования двоичной информации, характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды, кроме того, для однозначного кодового взаимодействия с КЗУ на CP записывают код его исходного состояния и назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают четное или нечетное суммирование, при необходимости считать из КЗУ конкретный код информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подает на вход блока управления (БУ) КЗУ и далее на счетчик чтения соответствующий код числа сдвигов, которое под управлением БУ при наличии сигнала «обращение» отсчитывается и осуществляется на CP, по завершении сдвигов БУ выдает пользователю сигнал «считывание», по которому пользователь с выходов CP считывает нужную ему информацию, а затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и свои элементы памяти для очередного считывания любого очередного кода информации, а также тем, что для записи в КЗУ оперативной произвольной n-разрядной двоичной информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» выдает в КЗУ код записываемой информации, на основании чего БУ определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется с помощью счетчика записи число сдвигов CP из его исходного состояния, для этого осуществляют сравнение записываемой информации с кодом CP, при отсутствии сравнения модифицируют показание CP на один сдвиг и прибавляют единицу на счетчик числа сдвигов при записи (счетчик записи) до тех пор, пока не произойдет сравнение, являющееся завершением процесса записи информации, после чего БУ выдаете выхода счетчика записи пользователю в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP и одновременно с этим сигнал «запись», далее БУ устанавливает в исходное состояние КЗУ для осуществления очередной записи информации.

На фиг. 1 представлена структурная схема, поясняющая сущность заявленного способа.

На фиг. 1 показаны счетчик 1 чтения, первый элемент (эл) ИЛИ 2, эл НЕ 3, первый эл И 4, второй эл ИЛИ 5, триггер 6 чтения, второй и третий эл И 7 и 8, регистр 9 режима, первая задержка 10, электронное колесо 11 со сдвиговым регистром (CP) 12, сумматором 13 по модулю два, группой 14 эл И и группой 15 информационных выходов, блок 16 управления, вход 17 записи кода управления, вход 18 «сброса» устройства, выход 19 «считывание», группа 20 входов «Адрес чтение/режим», вход 21 «обращение», а также эл, обеспечивающие режим записи: регистр (Рг) 22 информации, схема сравнения (СхСр) 23, триггер 24 записи, счетчик 25 записи, четвертый и пятый элементы И 26 и 27, третий и четвертый эл ИЛИ 28 и 29, группа 30 входов записываемой информации, вход 31 сигнала записи информации, выход 32 сигнала «Адрес записи», группа 33 выходов кода адреса записанной информации и вторая задержка 34.

На фиг. 1 не показаны не имеющие принципиального значения в рамках рассматриваемого способа элементы и связи электропитания. Подробное описание электронного колеса 11 и его электрическая принципиальная схема приведены в указанной выше брошюре.

Способ осуществляется следующим образом.

Комбинаторная сущность способа состоит в том, что в КЗУ ни какая информация (ни постоянная, ни оперативная) не записывается, а при необходимости она (именно та, которая нужна пользователю) воспроизводится с помощью электронного колеса (ЭК). При этом и при чтении и при записи информации важное значение имеет режим работы (генерации) ЭК, который устанавливают после сигнала «сброс» 18 через входы 17 и 20 и регистр 9 режима (фиг. 1) и который определяет сочетание используемых обратных связей, охватывающих CP 12 и сумматор 13 по модулю два с помощью группы 14 эл И, направление сдвига и четность кодирования, а также исходное состояние CP 12, например, в простейшем случае - нулевое. От этого зависит полином кодирования или, говоря проще, - какая будет генерироваться двоичная последовательность, в т.ч. - вырожденные (в цепочке генерируемых кодов присутствуют не все возможные коды) и невырожденные (присутствуют все 2ⁿ кодов, где n - разрядность CP 12). При изощренном пользователе, стремящемся к высокоэффективному использованию КЗУ (повышение скорости обмена и т.д.) применяют и чередуют несколько различных режимов, в т.ч. - и с вырожденной генерацией. В простейшем случае достаточно одного режима, генерирующего все возможные коды, что допустимо в рамках данного изобретения, обеспечивающего и чтение и запись информации, например, режима, генерирующего следующую цепочку кодов в 6-разрядном ЭК 11 (CP 12), работающем при варианте обратных связей (ВОС)=6,5 разряды, ЧЕТ, ЛЕВ:

000000 - исходное состояние (далее после первого сдвига и т.д.)

1. 000001 17. 010011 33. 001001 49. 001101 2. 000010 18.100111 34. 010010 50. 011010 3. 000100 19. 001111 35.100101 51. 110101 4. 001000 20. 011110 36. 001011 52. 101010 5. 010000 21. 111101 37. 010110 53. 010101 6. 100001 22. 111010 38. 101101 54. 101011 7. 000011 23.110100 39.011011 55. 010111

8. 000110 24. 101000 40. 110111 56. 101111 9. 001100 25. 010001 41. 101110 57.011111 10. 011000 26. 100011 42. 011101 58. 111111 11. 110001 27. 000111 43. 111011 59.111110 12. 100010 28. 001110 44. 110110 60. 111100 13. 000101 29. 011100 45. 001100 61. 111000 14. 001010 30. 111001 46. 011001 62. 110000 15. 010100 31. 110010 47. 110011 63.100000 16. 101001 32. 100100 48. 100110 64. 000001 - начало нового цикла

Способ чтения

Пусть, например, указанный выше режим работы ЭК 11 уже установлен (через входы 20 и 17). Режим может не меняться длительное время, а может изменяться перед каждым обращением к КЗУ.

Итак, опираясь на факт присутствия в генерируемой кодовой цепочке всех возможных кодов, каждый из которых формируется в строго определенном месте этой цепочки после соответствующего синхротакта, задавая в качестве адреса чтения через вход 20 на счетчике 1 чтения (фиг. 1) соответствующий код числа синхротактов (сдвигов CP 12), с помощью блока 16 управления после поступления сигнала «обращение» 21 (в данной реализации в виде последовательности синхротактов) этот счетчик в разрешающем стробе триггера 6 отсчитает заданное число синхротактов. Одновременно с этим в том же стробе через эл И 8 и вход «С» ЭК 11 CP 12 совершит точно такое же число сдвигов, например, 6, в результате чего на информационном выходе 15 будет сформирован требуемый пользователю код 100001 (см. цепочку кодов). В завершении процедуры считывания данного кода при исчерпывающем.нулевом значении счетчика 1 с разрешения эл ИЛИ 2 и НЕ 3 и И 4 через выход 19 пользователю будет выдан сигнал «считывание» для того, чтобы он считал требуемый ему код с информационного выхода 15, а через эл ИЛИ 5 устанавливается в исходное состояние триггер 6. Аналогично считываются любые другие коды, имеющиеся в указанной выше генерируемой цепочке кодов.

Способ записи

Установка режима работы ЭК 11 осуществляется как и при чтении.

Для записи в КЗУ оперативной произвольной n-разрядной двоичной информации пользователь одновременно с сигналом 21 «обращение» выдает в КЗУ на регистр 22 информации через входы 30 код записываемой по сигналу 31 информации, на основании чего БУ 16 определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется число сдвигов CP 12 из его исходного состояния. Для этого осуществляют на схеме сравнения (СхСр) 23 сравнение кода записываемой информации, находящемся на регистре 22 информации с кодом CP 12, при отсутствии сравнения модифицируют показание CP 12 на один сдвиг и прибавляют единицу на счетчик 25 числа сдвигов при записи (счетчик записи) до тех пор, пока не произойдет сравнение, являющееся завершением процесса записи информации, после чего БУ 16 выдает с выхода счетчика 25 через выход 33 пользователю в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP 12 и одновременно с этим сигнал 32 «запись», далее БУ устанавливает в исходное состояние КЗУ для осуществления очередной записи информации, а также - считывания ее, которое одинаково для постоянной и оперативной информации.

Изобретение относится к области информатики и вычислительной техники и может быть использовано в качестве запоминающего устройства. Техническим результатом является обеспечение возможности оперативного запоминания и считывания произвольной n-разрядной информации. Способ содержит этапы, на которых записывают код исходного состояния комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают постоянно логический ноль или логическую единицу, при считывании из КЗУ конкретного кода одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подают на вход блока управления (БУ) КЗУ и далее на счетчик чтения соответствующий код числа сдвигов, которое под управлением БУ при наличии сигнала «обращение» отсчитывается счетчиком чтения и осуществляется на CP, по завершении сдвигов БУ выдает сигнал «считывание», по которому с выходов CP считывают нужную информацию, затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и элементы памяти для очередного считывания, для записи в КЗУ одновременно с сигналом «обращение» выдают в КЗУ код записываемой информации, БУ определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется число сдвигов CP из его исходного состояния с помощью счетчика записи, осуществляют сравнение кода записываемой информации с кодом CP, при отсутствии равенства модифицируют показание CP на один сдвиг и прибавляют единицу на счетчик записи до тех пор, пока не произойдет сравнение, являющееся завершением процесса записи информации, после чего БУ выдает в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP с выхода счетчика записи и одновременно с этим сигнал «запись». 1 ил.

Способ хранения и использования двоичной информации, характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды, кроме того, для однозначного кодового взаимодействия с КЗУ на CP записывают код его исходного состояния и назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают постоянно логический ноль или логическую единицу, при необходимости считать из КЗУ конкретный код информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подает на вход блока управления (БУ) КЗУ и далее на счетчик чтения соответствующий код числа сдвигов, которое под управлением БУ при наличии сигнала «обращение» отсчитывается счетчиком чтения и осуществляется на CP, по завершении сдвигов БУ выдает пользователю сигнал «считывание», по которому пользователь с выходов CP считывает нужную ему информацию, а затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и свои элементы памяти для очередного считывания любого очередного кода информации, отличающийся тем, что для записи в КЗУ оперативной произвольной n-разрядной двоичной информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» выдает в КЗУ код записываемой информации, на основании чего БУ определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется число сдвигов CP из его исходного состояния с помощью счетчика записи, для этого осуществляют сравнение кода записываемой информации с кодом CP, при отсутствии равенства модифицируют показание CP на один сдвиг и прибавляют единицу на счетчик записи до тех пор, пока не произойдет сравнение, являющееся завершением процесса записи информации, после чего БУ выдает пользователю в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP с выхода счетчика записи и одновременно с этим сигнал «запись», далее БУ устанавливает в исходное состояние КЗУ для осуществления очередной записи информации.