Многоканальное устройство для буферизации данных Советский патент 1992 года по МПК G06F3/06 G06F5/06 G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в каналах ввода-вывода ЭВМ и в устройствах для сопряжения.

Цель изобретения - сокращение оборудования и повышение пропускной способности устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Многоканальное устройство для буферизации данных содержит в каждом из каналов 1.1 - 1.п -1 регистр 2, мультиплексор 3, элемент И 4, элемент ИЛИ-НЕ 5, n-й канал 1.п, кроме того, регистр 6 сдвига, первый 7 и второй 8 элементы И, информационные вход 9 и выход 10, вход 11 загрузки, вход 12 разгрузки и тактовый вход 13.

Регистр 2 каждого канала предназначен для записи и хранения данных, поступающих с выхода мультиплексора 3 соответствующего канала.

Мультиплексор 3 каждого канала предназначен для выбора данных с входа 9 устройства или с выхода регистра 2 последующего канала на вход регистра 2 данного канала,

Элементы И 4 и ИЛИ-НЕ 5 управляют синхронизацией регистра 2 соответствующего канала.

Регистр 6 сдвига предназначен для инициирования записи во все пустые регистры 2 и для управления мультиплексорами 3, причем каждый выход, начиная с первого, регистра 6 сдвига управляет мультиплексором предыдущего канала. Первый элемент И 7 управляет сдвигом информации влево, элемент И 8 - сдвигом вправо.

Устройство работает следующим образом.

Данные записываются во все регистры 2 каналов 1, номера которых определяются соответствующими выходами регистра 6 сдвига. После записи данных осуществляется сдвиг информации в регистре 6 сдвига влево и следующее слово информации записывается во все регистры 2, кроме тех, котоXI

ю

ые уже заполнены, Принятые в устройство анные при наличии сигнала разгрузки на входе 12 устройства сдвигаются между заполненными регистрами 2 к регистру 2 перого канала, при этом во все пустые егистры и последний полный заносится нформация с входа 9,

При одновременном наличии сигналов загрузки и разгрузки на входах 11 и 12 устройства происходят запись и сдвиг информации в одном такте, при этом сдвига информации в регистре 6 не происходит.

Предположим, что первоначально регитры 2 устройства не заполнены, регистр S двига сброшен, т. е. на управляющих вхоах мультиплексоров 3 всех каналов 1 присутствует высокий уровень, следовательно, на информационные входы регистров 2 по- дается информация с входа 9 и при появлении сигналов загрузки на входе 11 устройства информация заносится во все регистры 2 устройства, так как сигнал загрузки через элементы И А и ИЛИ-НЕ 5 подается на входы синхронизации регистров 2 каждого канала. При наличии синхроимпульса на тактовом входе 13 устройства в регистре 6 сдвига осуществляется сдвиг влево, так как на соответствующем управляющем входе регистра б присутствует высокий уровень, в регистр б вносится 1 и на первом инверсном выходе регистра 6 сдвига появляется О, который блокирует последующее занесение в регистр 2 первого канала и говорит о том, что регистр 2 первого канала полный.

В следующем такте при наличии сигнала загрузки происходит занесение информации во все регистры 2, кроме первого полного, в следующем - во все, кроме второго и первого. Все последующие данные принимаются аналогично. В каждом такте по синхроимпульсу осуществляется сдвиг информации в регистре б сдвига влево.

Если данные из устройства принимаются в другое устройство по выходу 10, то после приема информации на вход 12 устройства выдается сигнал разгрузки, разрешающий сдвиг данных к первому каналу 1. При этом на управляющих входах мультиплексоров 3 всех заполненных каналов, кроме последнего полного, присутствует низкий уровень, следовательно, на информационные вхоДы регистров 2 этих каналов мультиплексорами 3 пропускается информация с выходов регистров 2 последующих каналов 1. По сигналу разгрузки осуществляется сдвиг информации между всеми полными регистрами 2 каналов 1, так как сигнал разгрузки через элементы ИЛИ-НЕ 5 подается на синхровход регистров 2 всех каналов 1.

По синхроимпульсу на тактовом входе 13 устройства осуществляется сдвиг информации регистра 6 сдвига вправо, так как на соответствующем управляющем входе регистра б сдвига присутствует высокий уровень, при этом, так как в регистр 6 сдвига при сдвиге вправо выдвигается 1 и по0 следний полный регистр 2 становится пустым, на соответствующем инверсном выходе регистра 6 появляется высокий уровень.

Так как необходимость сдвига между

5 регистрами 2 может возникнуть только тогда, когда заполнены регистры 2 более одного канала, то мультиплексором 3 канала управляет соответствующий выход регистра 6 сдвига.

0 В связи с этим при одновременном появлении на входах 11 и 12 устройства сигналов загрузки и разгрузки запись и сдвиг осуществляются по одному фронту, так как на синхровход регистра 2 сигналы загрузки

5 и разгрузки приходят через элемент ИЛИ- НЕ 5. Загрузка в этом случае осуществляется в последний полный регистр 2, а сдвиг - между всеми полными регистрами 2, сдвиг в регистре б сдвига в этом случае блокиру0 ется, так как на соответствующих управляющих входах регистра 6 сдвига в этом случае присутствует низкий уровень.

Принципы работы устройства поясняет таблица.

5

Формула изобретения Многоканальное устройство для буферизации данных, содержащее два элемента И и п каналов, в каждом из которых, кроме

0 п 20, содержатся регистр, мультиплексор и элемент И, а в n-м канале содержится регистр, причем вход загрузки устройства подключен к прямому входу первого элемента И и инверсному входу второго эле5 мента И, прямой вход которого соединен с инверсным входом первого элемента И и подключен к входу разгрузки устройства, информационный вход регистра п 20 канала и первые информационные входы муль0 типлексоров с первого по (п - 1)-й каналов подключены к информационному входу устройства, выход регистра i-ro канала (где i 2,п) соединен с вторым информационным входом мультиплексора (i - 1)-го канала, вы5 ход регистра первого канала является информационным выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования и повышения пропускной способности, оно содержит регистр сдвига, каждом канале, кроме n-го, содержится

ся элемент ИЛИ-НЕ, причем выход элемента ИЛИ-НЕ j-ro канала (где 1, п-1) соединен с синхровходом регистра j-ro канала, первый вход элемента ИЛИ-НЕ j-ro канала соединен с выходом элемента И j-ro канала, вторые входы элементов ИЛИ-НЕ с первого по (п-1)-й каналов соединены с входом разгрузки устройства, вход загрузки которого соединен с первыми входами элементов И с первого по (п - 1)-й каналов и с синхровходом регистра п-го канала, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с входом сдвига влево и входом сдвига вправо регистра сдвига, тактовый вход.

первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к тактовому входу устройства, к шине единичного потенциала и к шине нулевого

потенциала, (2k - 1)-й выход регистра сдвига (где k 17 п - 5) соединен с вторым входом элемента И k-ro канала, 2k-u выход регистра сдвига соединен с управляющим входом мультиплексора k-ro канала, кроме 1-го,

(2п - 4)-й выход регистра сдвига соединен с вторым входом элемента И (п - 1)-го канала, (2п - 3)-й выход регистра сдвига соединен с управляющим входом мультиплексора (п - 1)-го канала.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в каналах ввода-вывода ЭВМ и в устройствах сопряжения. Цель, изобретения состоит в сокращении оборудования и повышении пропускной способности за счет введения новых элементов для управления загрузкой и разгрузкой. При наличии сигнала загрузки запись осуществляется во все пустые регистры 2. При наличии сигнала разгрузки осуществляется сдвиг данных между всеми полными регистрами 2 в одном такте, причем загрузка и разгрузка могут осуществляться одновременно в каждом такте. 1 ил.

Разгрузка