Запоминающее устройство с замещениемдЕфЕКТНыХ ячЕЕК Советский патент 1981 года по МПК G11C11/00 

;54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С SAMEijEHHEM ДЕФЕКТНЫХ ЯЧЕЕК

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных машинах различного класса. Известны оперативные и постоянные запоминающие устройства (ЗУ) с замещением дефектных ячеек ij , Одно из известных ЗУ l реализовано в двух вариантах. В одном варианте приведена быстродействующая схема восстановления информации. Время восстановления в ней не зависит от количества дефектов и общего числа разрядов в слове. Однако сложность таких схем возрастает с количеством дефектов не пропорционально а по логарифмическому закону.Причем с возникновением новых дефектов в процессе нормального функционирования в блоках памяти информация не мо жет быть восстановлена в связи с тем, что структурная схема блока вое становления разрабатывается под конкретные известные дефекты и не может быть применена для другой вновь возникшей конфигурации отказов. Поэтому такие схемы применимы только на стадии разработки устройств с дефектными ячейками и неприменимы в не надежных ЗУ. в другом варианте ЗУ разработана медленно действующая схема восстановления информации при относительно минимальной сложности. Наиболее близким техническим решением к изобретению является ЗУ, содержащее блоки памяти, один из которых подключен к регистру отказов, другой через реверсивный регистр сдвига - к основным элементам ИЛИ и блок управления, подключенный к генератору импульсов и блоку индикации 2J . К недостаткам устройства относятся недостаточно высокая надежность и медленное время восстановления информации вследствие использования блоков линий задержек с задержкой в каждом разряде на , -номер разряда от 1 до п; где nj -общее число разрядов в слове; Гш - время оддОго сдвига. Если п 30, icA 0,05 мксек. то время, необходимое для сдвига вправо или влево, равно 1,5 мксек. Естественно, что такая задержка при приеме и выдачу информации может быть допустима только в ЗУ с малым быстродействием.

Целью изобретения является повышение надежности, и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что ЗУ, содержащее блоки памяти один из которых подключен к регистру отказов, другой через реверсивный регистр сдвига - к основным элементам ИЛИ, блок управления, подключенный к генератору импульсов и блоку индикации, введены дополнительные элементы ИЛИ и блоки приоритета, первые входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления, вторые - с входом блока индикации и одним из выходов регистра отказов, а третьи - с другими выходами регистра отказов, выходы блоков приоритета подключены к входам основных и дополнительных элементов ИЛИ. Выходы дополнительных элементов ИЛИ соединены с соответствующим входом регистра отказов.

На фиг. 1 дана структурная схема ЗУ;на фиг. 2 - подробная схема ЗУ на 4 разряда.

ЗУ содержит блоки памяти 1,2, регистр отказов 3, блоки приоритета 4,5, осуществляющие соответственно приоритетный сдвиг вправо для поразрядного сдвига при записи и приоритетный сдвиг влево для поразрядного сдвига при считывании, основные элементы 6,7 ИЛИ и дополнительный элемент 8 ИЛИ, блок индикации 9,реверсивный регистр сдвига (РРС) управления 11 и генератор 12 импульсов .

ЗУ работает в режимах записи и считывания информации.

Режим записи информации. Вначале записываемое число фиксируется в РРС 10, по установленному адресу считывается код отказов из блока памяти 2 и заносится в регистр отказов- 3, а в блоке памяти 1 соответствующая адресу числовая линейка обнуляется. Затем в соответствии с кодом отказов блок приоритета 4 осуществляет сдвиг информационного код по исправным разрядам в РРС 10 с помощью генератора 12. По окончании сдвига блок 5 вьщает сигнал об окончании сдвига, и число заносится в бл памяти -1. Блок приоритета 4 работае так, что управляющие сигналь) сдвига следуюш е с генератора 12 через блок управления.11 поступают параллельно на все разряды блока 4, но сдвиг осуществлятся з соответствии с приоритетом от старших разрядов к младшим, причем количество тактов сдвига определяется числом дефектов

Режим считывания информации. По заданному адресу считывгиотся информционный код из блока памяти 1 и код отказов из блока памяти 2. Код отка

зов поступает в регистр отказов и блок приоритета 5. В соответствии с кодом отказов сдвигается информационный код влево по частям в зависимости от приоритетов отказов так же как и в режиме записи, но с приоритетом от младших разрядов к старшим. При этом число тактов сдвига равно числу дефектов. По окончании процесса свертки блок индикации 9 выдает сигнал об окончании свертки и число из РРС передается во внешние блоки. Таким образом, как в процессе считывания, так и в процессе записи число тактов сдвига строго соответствует числу дефектов что позволяет значительно повысить быстродействие ЗУ. В этом случае время задержки

Г; Сед-П, где п J, - число дефектных азрядов.

Если п 30, nj, 5,-C9 0,05 мксек, то f 0,25 мксек.

Отсюда видно, что при наличии 5 дефектов в 30-разрядном слове выигрыш во времени увеличится в б раз. При уменьшении дефектов этот выигрыш будет увеличиваться, а при увеличении - уменьшаться. Кроме того, возникновение дефектов в процессе функционирования приводит только к увеличению задержки восстановления, а наличие блока сигнализации окончания сдвигов позволяет упорядочить поток приема-выдачи информации с дополнительным выигрышем во времени.

Блоки приоритета состоят из вентилей 4 -4, Число входов вентилей увеличивается вправо пропорционально месту, занимаемому каждым конкретным разрядом в числовой линейке Так, третий вентиль 4 имеет 4 входа, из которых 3 входа соответствуют месту (третий), а четвертый управляющий. Блок приоритетного сдвига влево состоит из вентилей

5 -5

Число входов вентилей увеличивается влево и определяется так же как в предыдущем случае. Блок индикации (сигнализации окончания сдвига) 9 выполнен на многовходовом элементе И.

При записи информации управляющая частота через, блок управления с генератора 12 поступает на вход шины а, а при считывании - на вход б. В режиме записи работает блок приоритетного сдвига вправо, а при считывании - блок приоритетного сдвига влево.

Допустим, что в режиме записи поел.; выведения кода отказов из блока памяти 2 триггеры 3 и з регистра отказов устанавливаются в нулевое состояние. Это свидетельствует о том что первый и третий разряды информационного кода дефектны. Вентиль 4 открывается, а вентили закрываются сигналом с единичного выход триггера з. Первый импульс, поступивший на шину а с генератора 12 через блок управления проходит только через вентиль 4. В результате информационный код РРС сдвигается на один разряд вправо, а триггер 3 устанавливается в единичное состояние через элемент 8 ИЛИ, Вентиль 4 закрывается сигналом с нулевого выхода триггера з, а вентиль 4 открывается единичными выходами триг геров и 3 и нулевым выходом триг гера 3 регистра отказов. Второй импульс, поступивший на вход а с генератора, проходит только через вентиль 4 . В результате часть информационного кода, начиная с третьего разряда, сдвигается РРС вправо один разряд, а триггер 3 через элемент 8 ИЛИ устанавливается в единичное состояние. Все вентили 4-4 закрываются, а. следующий импульс,поступая на шину а проходит только блок индикации 9, так как на других входа этого блока устанавливаются положительные потенциалы, поступающие с единичных плеч триггеров регистра от казов 3. Сигнал с выхода блока 9 проходит на вход блока управления и во внешни блоки ЗУ. В результате импульсы с .генератора 12 на вход а не проходя и число, рассредоточенное по исправным разрядам, записывается из РРС в блок памяти 1. В режиме считывания осуществляетс обратный процесс свертки числа при наличии кода отказов в регистре отка зов 3. В этом случае приоритет устанавливается от младших разрядов к старшим. Разряды информационного кода сдвигаются по частям влево в зависимости от кода отказов так же, как и в режиме записи, причем управляющая частота с генератора 12 проходит через блок управления 11 на шину б. Формула изобретения Запоминающее устройство с замещением дефектных ячеек, содержащее блоки памяти, один из которых под-. ключей к регистру отказов, другой через реверсивный регистр сдвига к основным элементам ИЛИ, блок управления, подключенный к генератору импульсов и блоку индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия устройства, оно содержит дополнительные элементы- ИЛИ и блоки приоритета, первые входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления, вторые - с входом блока индикации и одним из выходов регистра отказов, а третьи - с дру-. гими выходами регистра отказов,выходы блоков приоритета подключены к вх дам основных и дополнительных элементов ИЛИ, выходы дополнительных элементов ИЛИ соединены с соответствующим входом регистра отказов - Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Надежная работа БИС - ЗУ с относительно большим числом дефектных элементов. W-. Hilberg, Elektronische Rechen aniagen. 1969 Bol 11, №65 321-329. 2.Авторское свидетельство СССР № 515159, кл. G 11 С 11/00, 15.01.75 (прототип).