Буферное запоминающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G11C19/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и мохет быть исполь зовано при построении устройств хра нения информации в дискретной техI нике. Известно буферное запоминающее устройство, которое сюдержит регист ры хране Л1я чисел, одноименные разр ды которых соединены последователь,но через элемент И, управляющий дву тактный регистр сдвига, в каждом ра ряде которого основной и вспомогательный триггеры соединены через элементы И, нулевой выход каждого основного триггерауправляющего регистра сдвига, кроме первого, подключен к элементу И предыдущего раз ряда этого регистра, а выход элемен та И каждого разряда управляющего регистра сдвига соединен с нулевым входом вспомогательного триггера то го же разряда, единичным входом всп могательного триггера последующего разряда и входами соответствующих элементов И регистров хранения чисел Cl . Недостатком данного устройства является то, что оно не отслеживает момента выдачи из устройства послед него принятого информационного слова, то при наличии сигналов по шине считывания приводит к выдаче на выходе устройства ложной, нулевой, информации. Кроме того, устройство имеет сложную схему управления перезаписью, требующую наличия многотактной системы управления перезаписью. Известно запоминающее устройство содержащее регистры, иыпалненные на триггерах, информационные входы . каждого из которых соб динены с выходами элементов запис:и, шину записи, а также элементы ИЛИ и НЕ, выход каждого из которых соединен с первым входом каждого четного элемента записи, причем вход каждого элемента НЕ подключен К первому вхо ду каждого нечетного элемента записи, вторые входы элементов записи соединены с шиной записи, входы каж дого элемента ИЛИ соединены соответ ственно с информационными входами каждого триггера, а выход каждого элемента ИЛИ подключен к стробируюиему входу каждого триггера С2. Недостатком известного устройства является возможность искажений информации, связанная с тем, что не обеспечивается непрерывная работа устройства в режиме прглема-передачи данных, так как оно не атслеживает момента заполнения всех приемных регистров. Поэтому в случае приема информации из устройст13а до полного заполнения всех приемных регистров происходит выдача на выходе устройства ложной, нул(гвой, информа ции. А в случае задержки приема информации из устройства, после запол-. нения всех приемных регистров возможна потеря истинных значений передаваемых информационных слов. Кро- .. ме того., устройство не отлеживает момент..выдачи из устройства последнего принятого устройством информационного слова,- 4iO также приводит к искажению выдаваемой информации устройством. Указанные недостатки снижают надежность устройства. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в буферное запоминающее устройство, содержащее регистры, элементы НЕ, группы элементов И, группу элементов.ИЛИ, введены счетчик, кольцевой сдвигающий .регистр, триггеры, элемент задержки, элементы И и ИЛИ и дополнительная группа .элементов И, причем одни из информационных входов одноименных триггеров каждого регистра .соединены между собой и являются информационными входами устройства, другие с выходами элементов НЕ,-входы которых являются информационными входами устройства, единичные выходы Каждого триггера регистров соединены с первыми входами элементов И групп, стробирующие входы триггеров каждого регистра объединены и соединены со вторыми входами элементов И групп и выходами элементов И дополнительной группы, одни из входов которых подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистра, выходы элементов И групп подключены к входам элементов ИЛИ группы выходы которых являются информационными выходами устройства, первый вход первого элемента ИЛИ, первый информационный вход первого триггера и первый вход первого элемента И объединены и являются первым синхронизирующим входом устройства, выход первого элемента И соединен с входом второго элемента ИЛИ и счетным входом счетчика и является выходом Запрет передачи устройства, второй вход второго элемента ИЛИ, установочный йход первого триггера и один из входов второго элемента И объединены и являются вторым синхронизирующим входом устройства, другой &ход втсэрого элемента И, подключен к выходу кольцевого сдвигающего регистра, выход второго элемента И соединен с первым информационным входом второго триггера и первглм входом третьего элемента ЙЛИ выход которого подключен к стробирующему входу второго триггера, выход счетчика Соединен со вторЕОМи информационными вхо. дами первого и второго триггеров,

входом элемента задержки и вторыми входами первого и третьего элементов ИЛИ и является выходом Запрет устройства, выход элемента зацержки соединен с установочньом входом кольцевого сдвигающего регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен со отробирукяцим входом первого триггера, выход второго элемента ИЛИ со вторыми входами элементов И дополнительной, группы, счетным входом кольцевого сдвигающего регистра и первым входом третьего элемента И, выход которого является управляющим выходом устройства, единичный выход второго триггера соединен со вторым входом третьего элемента И и третьими входами элементов И групп,-единичный выход первого триггера соединён со вторым входом первого элемента И и Установочным входом счетчика.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Буферное запоминающее устройство содержит регистры I - l, выполненные на триггерах 2 - 2, группы З - З элемёнтов И 4 -4, блок 5 инвертеров, выполненный на элемен- тах НЕ 6 - 6 , кольцевой, сдвигаю-. щий регистр 7., счетчик S, дополнительную группу 9 элементов И 10 10, группу 11 элементов ИЛИ 12 12, элементы И 13-15, элементы ИЛИ 16-18, триггеры 19 и 20, элемент 21 задержки, информационные входы 22, первый и второй синхронизирующие входы 23 и 24, информационные выходы 25, выход 26 Запрет передачи устройства, выход 27 Запрет устройства, а также управляющий вход 28.

Устройство работает следующим образом

Перед начале работы устройство приводится в исходное состояние в результате чего все триггеры 2 - 2 в каждом регистре l - l, счетчик 8 и триггеры 19 и 20 находятся в исходном, нулевом достоянии, в первый разряд.регистра 7 записана 1. После этого устройство готово к работе,

Затем на информационные входы 22 устройства поступает первое информационное слово, сопровождаемое синхроимпульсом СИ, поступакяцим по второму синхронизирующему входу. 24. Это информационное слово поступает в прямом коде на.информационные .входы J, а в обратном коде - на информационные входы К триггеров 2 - 2 в каждом регистре 1 - 1. ОднаКо к приему информации подготовлен толь ко первый регистр.1 , так как пер- ВЫЙ разряд регистра 7 находится в единичном состоянии. Поэтому сигнал поступающий с первого выхода регистра 7, подготавливает к работе первый элемент И 10. Следовательно, синхроимпульс СИ1 поступает через второй элемент ИЛИ 17 « первый элемент И 10 на стробирующие входы GP bqex триггеров 2 - 2 первого . регистра 1. По защнему фронту этого синхроимпульса информация, нахо-. дящаяся на информационных входах J -и К всех триггеров 2 - 2 перво-: го регистра l, записывается в пер-вый. регистр 1, а регистр, 7 переписывает 1 из первого разряда во второй, подготавливая к работе второй элемент И 10.

По переднему фронту первого синхроимпульса СИ1, поступающего на вход R первого триггера -19, подтверждается нулевое состояние первого триггера 19. На этом заканчивается запись первого информационного слова в первый регистр 1.

Затем по первому синхронизирующему входу 23 поступает синхроимпульс СИ2, сдвинутый относительно синхроимпульса СИ, поступающего по второму синхронизирующему входу 24, на полпериода следования. Синхроимпульс СИ2 поступает на информационный вход J и через первый элемент ИЛИ 16 на стробирующий вход Ср первого триггера 19, который по заднему фронту этого импульса переключается в единичное состояние, подготавливая к работе первый элемент . И 13 и счетчик 8.

После этого по информационным входам 22 устройства поступает второе- информационное слово, сопровождаемое синхроимпульсом СИ1,; поступаннцим по второму синхронизирующе-; му входу 24. Это информационное слово в прямом коде поступает на информационные «ходы Лив обратном коде на информационные входы К триггеров 2 - 2 каждого регистра , 1. Однако к приему информации готов только второй регистр 2, так. как второй разряд регистра 7 находится в единичном состоянии, котоЕЯЛЙ подготавливает к работе второй элемент И 10.

По переднему фронту второго синхроимпульса СИ1, поступающего на вход R первого триггера 19, первый триггер 19 переключается в .нулевое состояние, запрещая работу первого элемента И 13 и счетчика 8. По заднему фронту второго синхро1 тульса СИ1, поступающего через второй элемент ,ИЛИ 17 и второй эле- мент И 10 на строёирующие входы Ср всех триггеров 2 - 2 второго регистра 1, осуществляется запись второго информационного слова во второй регистр 1, а регистр 7 переписывает 1 из второго разрядиВ третий разряд, подготавливая к работе третий элемент И 10. На этом

заканчивается запись в орого информационного слова во второй приемный регистр 1.

Затем по первому сияхронизирующему входу 23 поступает синхроимпульс СИ2, сдвинутый относите льно синхроимпульса СИ1 на полперк:ода следования. Синхроимпульс СН2 по заднему фронту переключает в единичное сос,тояние первый триггер 19, подготавливая к работе первый элемент И 13 и счетчик 8.

Затем по информационным входам 22 устройства поступает третье информационное слово, сопровождаемое синхроимпульсом СИ1, поступающим по второму синхронизирующему входу 24. По ранее описанному циклу оно записывается в третий регистр 1,

Далее процесс записи информационных слов регистра 1 - аналогиченранее описанному.

После записи (n-l)-ro информационного слова в (п- 1)- и регистр 1 п-й разряд регистра 7 находится в единичном состоянии, подготавливая к работе п-й элемент И 10 , второй элемент И 14 и элементы 4.

Затем по информационным входам 22 устройства поступает информационное слово, сопровождаемое синхроимпульсом СИ1, по заднему фронту которого оно записывается в п-й регистр 1, регистр 7 переписывает 1 из п-го разряда в первый, а второй триггер 20 через второй элемент И 14 переключается в единичное состояние, подготавливая к работе гретий элемент И 15.

После этого на информационные входы 22 устройртва поступ 1ет очередное информационное слово, сопровождаемое синхроимпульсом .

По переднему фронту с:инхроимпулЬса СИ1 на выходах элементов И 4 - 4 первой группы З появится первое хранящееся в первом реги:стре 1, информационное слово, KOTCipoe поступает на первые входы элементов ИЛИ 12 - 12, далее на информационные выходы 25 устройства. Эю информационное слово сопровождается синхроимпульсом, поступающи : с выхода третьего элемента И 15 на управляющий выход 28 устройства.

По заднему фронту синхроимпульса СИ1 осуществляется запись информационного слова, находящегосяна информационных входах 2.2 устройства, в первый регистр l, а регистр 7 осуществляет перепись 1 из первого разрядаВО второй.

60

С этого момента устройство работает в режиме приема-перэдачи информации .

Следующее информационное слово поступает на информационные входы .

22 устройства в сопровождении синхроимпульса СИ1. .I

По переднему фронту синхроимпульса СИ1 на выходах элементов И 4 группы 3 появляется второе информационное слово, хранящееся во втором регистре 1, которое поступает на вторые входы элементов ИЛИ 1212 группы 11 и на информационные выходы 25 устройства. Это информационное .слово сопровождается синхроимпульсом на управляющем входе 28 устройства.

По заднему фронту синхроимпульCcj СИ1 осуществляется запись инфорМсщионного слова, находящегося на информационных входах 22 устройства, во второй регистр 1, а регистр 7 осуществляет перепись 1 из второго разряда в третий.

Процесс записи и выдачи очередных информационных слов, поступающих на информационные входы 22 устройства и хранящихся в регистрах 1 -1 , аналогичен описанному ранее.

в процессе работы устройства в режиме приема-передачи информации регистр 7 может неоднократно возвращаться в исходное состояние. Это зависит от количества передаваемых информационных слов в устройство.

Режим приема-передачи информации продолжается до тех пор, пока соблюдается условие следования синхроимпульсов СИ1 и СИ2, которое требу ет строго определённой последовательности СИ1 и СИ2 друг за другом, сдвинутых друг относительно друга на полпериода следования.

В случае прекращения передачи информации в устройство на втором синхронизирующем входе 24 отсутствует очередной синхроимпульс СИ1-, который должен был бы вернуть в нулевое состояние первый триггер 19, запрещая работу первого .элемента И 13. Поэтому по приходу очередного синхроимпульса СИ2 на выходе первого элнментгг И 13, подготовленного .-( работе предыдущим синхроимпульсом СИ2, появляется импульс СИ2, который noCTynaet на вход второго элемента ИЛИ 17 и с выхода его ocy-S ществляет выдачу из очередного, приемного регистра 1 - 1 информационного слова по выходам 25 устройства, сопровождаемого синхроимпульсом по выходу 2.8 .устройства, и записывает в регистр l -1 сигнал нулевой информации по ранее описанному циклу.

Импульс с первого элемента И 13 поступает также на счетный вход счетчика 8, емкость которого равна количеству регистров, и на выход 26 Запрет передачи, запрещая дальнейшее; поступление синхроимпульсов CHl по второму синхронизирующему входу 24 и прекращая передачу информацион ных слов в устройство. С этого момента начинается режим только выдачи информационных слов устроЙством. При поступлении очередного синхроимпульса СИ 2 осуществляется по ранее описанному циклу выдача с оче редного регистра информационного сл ва по выходам 25 устройства, сопровождаемого синхроимпульсом по выходу 28 устройства. Процесс выдачи очередных информационных слов, хранящихся в регистрах 1 - 1, аналогичен ранее описанному. Процесс выдачи очередных информационных слов, храня11|ихся в регист рах I - 1, продолжается до полного заполнения счетчика 8, что соответствует выдаче последнего информационногЬ слова, хранящегося в устройстве. По переполнении счетчика 8 на его выходе появляется импульс, по заднему фронту которого первый 19 и второй 20 триггеры переключаютая в нулевое состояние, прекращая выдачу информационных слов из устройства, а на выходе 27 Запрет формируется импульс, запрещающий поступление- синхроимпульсов СИ2 по первому синхронизирующему входу 23. Сигнал с выхода счетчика 8 через элемент 21 задержки, задержанный на его длитель ность , поступает также на установочный вход регистра 7, осуществляя запись 1 в первый разряд. На этом работа устройства прекг ращается. Таким образом, предлагаемое буферное запоминающее устройство обладает повышенной достоверностью выдаваемой информации при непрерывной работе устройства в режиме приемг псредачи информации, так как исклю чает выдачу ложной информации на выходе устройства в момент выдачи из устройства, а также в момент передачи последнего хранящегося информационного слова устройством.

ZSQ

сиг

гъо

Ш.

16

с

17

27o

9

81

20

IQl

4

n

БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержсицее регистры, элементы НЕ, группы элементов И, группу элементов ИЛИ. отличают е ес я тем, что, с целью повышения на дежности устройств, в Него введены счетчик, кольцевой сдвигающий регистр, триггеры, Элемент задержки, элементы И и ИЛИ и дополнительн ая группа элементов И, причем одни из информационных входов одноименных триггеров каждого регистра соединены между собой и являются информационными входами устройства, другие - с выходами элементов НЕ, входы которых являются информационными входами устройства,.единичные выходыкаждого триггера регистров соединеню с первыми входами элементов И групп, стробирующие входы триггеров каждого регистра объединены и соединены, со вторыми входами элементов И групп, и выходами элементов И дополнительной группы, :одни из входов которых подключены к соответствующим выходам кольцевого сдвигающего регистраj выходы элементов И групп подключены к входам элементов ИЛИ группы, выходы которых являются информационными выходами устройства, первый вход первого элемён-. та ИЛИ, первый информ ационный вход первого триггера и первый вход первого элемента И объединены и.являются первым синхронизирующим входом устройства, выход первого элемента И соединен- с первым входом второго элемента ИЛИ и счетным входом счет-; чика и является выходом Запр т передачи устройства, второй вход второго элемента ИЛИ,установочный вход первого триггера и один йз входов второго элемента И объединены и являются вторым синхронизирующим ; входом устройства, другой вход второго элемента И подключен к выходу кольцевого сдвигающего регистра, выход второго элемента И соединен с первым информационным входом второго триггера и первьм входом тре-. тьего элемента ИЛИ, выход которого подключай к стробирующему.входу второго триггера, выход счетчика соединен со вторыми информационными вводами первого и второго триггеров, входом элемента задержки и втррыми входами первого и третьего элементов ИЛИ и является выходом Запрет устройства, выход элемента задержки соединен с установочным входом коль- цевого сдвигающего регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен- со стробирующим входом первого триггера, выход второго элемента ИЛИ со втоЕФами входами элементов И дополнительной группы, счетным входом кольцевого сдвиганяцего регистра и первым входом.третьего элемента И, выход которого является управляющим выходом устройства, единичный выход второго триггера соединенсо вторым входом Третьего элемента И и третьими входами элементов И групп, единичный выход первого триггера соединен с вторым входом первого элемента И и установочным входом счетчика.