Запоминающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G11C11/00 G11C29/00 

(5) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к запо 1иающим устройствам и может быть использовано для построения оперативных запоминающих устройств с частичным резервированием накопителя.Известно устройство, в котором исключение неисправностей осуществляется путем замены вышедшего из строя оборудования на резервное. Устройство содержит основные и резервный одноразрядные блоки памяти, регистр адреса, пять групп элементов И и три элемента И IП.

Недостатком этого устройства является низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является запоминающее устройство, содержащее группу накопителей, триггеры, группу элементов ИЛИ, пять групп элементов И, накопитель, элементы И, элементы ИЛИ, генерат.оры импульсов, счетчик, дешифратор и элемент задержки, причем первые входы элементов И первой, второй и пятой групп являются информационными входами устройства, выходы элементов И первой группы соединены соответственно со входами на копителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И третьей группы, вторые входы элементов И первой и третьей групп соединены соответственно с нулевыми выходами триггеров и входами первого элемента И, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и вторым входам элементов И пятой группы, выходь, которых соединены соответственно с единичными входами триггеров, выход второго элемента И подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, другие входы которого соединены соответг ственно с выходами элементов И второй группы,выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу накопителя, выход которого соеданен со вторым входом третьего элемента И и -первыми входами элементов И четвертой группы, вто390рые входы элементов И второй и четвертой групп подключены соответственно к единичным выходам триггеров,выходы элементов И третьей и че.твертой групп соединены соответственно с первыми и со вторыми входами эле ментов ИЛИ группы, выходы которых яв ляются информационными выходами устройства, второй вход второго и выход третьего элементов И являются со. ответственно контрольными входом и выходом устройства, выход первого генератора импульсов соединен с первым: входом второго .элемента ИЛИ и устано,БОЧНЫМ входом счетчика, выход которого подключен ко входу дешифратора, выходы которого соединены с третьими входами элементов И пятой группы соответственно, выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевым входам триггеров, а второй вход - к выходу генератора импульсов и входу элемента задержки, выход которого соединей со счетным входом счетчика C2l. Недостатком этого устройства является потеря информации после вклгачени я резервного оборудования, что снижает его надежность, Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в запоминающее устройство, содержащее генераторы импульсов, группу одноразрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель, первую группу триггеров, пять групп элементов И, первую группу элементов ИЛИ первый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, дешифратор и элемент задержки, причем выход первого генератора импульсов соединен с установочным входом счетчика и пер. вым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам триггеров первой группы, выход второго генератора импульсов соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и входом элемента задержки, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы дешифратора со единены соответственно с первыми входами элементов И пятой группы, а вход подключен к выходу счетчика, нулевые выходы триггеров первой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И первой группы и входами первого элемента И, выход .которого подключен ко вторым входам элемента И пятой группы, единичные 34 выходы триггеров первой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, а единичные входы подключены соответственно к выходам элементов И пятой группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с первыми входами одноразрядных, накопителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы, выходы элементов И третьей группы соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу резервного одноразрядного накопителя, выходы элементов И второй и четвер-j той групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы, выход резервного одноразрядного накопителя подключен к первым входам элементов И четвертой группы, введены третий генератор импульсов, шестая и седьмая группы элементов И, вторая группа элементов ИЛИ, вторая группа . триггеров, регистр числа, триггеры, блок местного управления, второй и третий элементы И, третий элемент ИШ, элемент НЕ и элемент индикации, причем выход первого генератора импульсов соединен с одними из входов блока местного управления и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам перво- го и второго триггеров, выход второго генератора импульсов соединен с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И, вьгход третьего генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключей к выходу элемента НЕ, а выход - к единичному входу первого триггера, один из выходов блока местного управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы и резервного одноразрядного накопителя, выход первого элемента И соединен со входом элемента НЕ, единичный выход первого триггера соединен с другими входами блока местного управления и первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены соответственно к единичным выходам регистра чирла, а выходы - к первым входам элементов ИЛИ второй группы, вторые входы элементов И первой и третьей групп и третьи входы элементов И пятой группы соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ второй группы, вт рые входы которых являются информаци онными входами устройства, выход вто рого элемента ИЛИ соединен с нулевы ми входами регистра числа и триггеров второй группы, единичные выходы триггеров первой группы подключены соответственно к первым входам элементов И седьмой группы, выходы кото рых подключены соответственно к единичным входам триггеров второй rpyriпы, нулевой выход первого триггера соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы и входу элемента индикации, нулевые выходы триггеров второй группы соединены ссютвет ственно со Ьторыми входами элементов И второй группы, а единичные выходы - со вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов ИЛИ первой группы подключены соответственно к единичным входам регистра числа, еди ничные выходы которых являются инфор мационными выходами устройства. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема блока местного управления. Устройство содержит первый генера тор 1 импульсов, счетчик 2, блок 3 местного управления, первый k и второй 5 триггеры, первую 6 и вторую 7 группы триггеров, регистр 8 числа, выполненный на триггерах 9, первую 1 вторую 11 и третью 12 группы элеменТО8 И, группу 13 одноразрядных накоп телей, резервный одноразрядный накопитель 14, первую 15 и вторую 16 гру пы элементов ИЛИ, второй генератор 1 импульсов, элемент 18 задержки, дешифратор 19. четвертую 20 и пятую 21 группы элементов И, первый 22 и второй 23 элементы И, третий генератор 2k импульсов, третий элемент И 2 первый элемент ИЛИ 2б, шестую 27 и седьмую 28 группы элементов И, второй 29 и третий 30 элементы ИЛИ, эле мент НЕ 31 и элемент 32 индикации. На фиг. 1 обозначены входы 33.1 33. и и выходы устройства. Дешифратор 19 имеет(п + 1) выходов, /где - количество одноразрядных накопителей группы 13. При этом.нулевой выход дешифратора 19 является св 9 6 бодным. Первый 1, второй 17 и третий 2 генераторы импульсов являются генераторами одиночных импульсов. Выход первого генератора 1 импульсов соединен с установочным входом счетчика 2, с одними из входов блока 3 местного управления и первыми входами второго 29 и третьего 30 элементов ИЛИ. Выход второго генератора 17 импульсов подключен к единичному входу второго триггера 5 второму входу второго элемента ИЛИ 29 и входу элемента 18 задержки. Выход третьего генератора 2k импульсов соединен с первым входом третьего элемента И 25. Выход второго элемента ИШ 29 подключен к нулевым входам триггеров первой 6 и второй 7 групп и регистра В числа. Выход элемента 18 задержки соединен со счетным входом счетчика 2, выход которого подключен ко входу дешифратора 19. Выходы дешифратора 19 соединены соответственно с первыГЧи входами элементов И пятой группы 21, выходы которых подключены соответственно к единичным входам триггеров первой группы 6. Нулевые выходы триггеров первой группы 6 соединены соответственно с первыми входами элементов И первой группы 10 и входами первого элемента И 22. Выход последнего подключен ко вторым входам элементов И пятой группы 21 и входу элемен та НЕ 31. Единичные выходы триггеров первой группы 6 соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы 12 и первыми входами элементов И седьмой группы 28. Выходы элементов И первой группы 10 подключены соответственно к первым входам одноразрядных накопителей группы 13 выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы 11. Выходы элементов И третьей группы 12 соединены со входами первого элемента ИЛИ 2б, выход которого подключен к первому входу резервного одноразрядного накопителя k. Выходы элементов И второй 11 и четвертой 20 групп соединены соответственно со входами Элементов ИЛИ первой группы 15- Выход резервного одноразрядного накопителя 1 подключен к первым входам элементов И четвертой группы 20. Выход Третьего элемента ИЛИ 30 подключен к нулевым входам первого 4 и второго 5 триггеров. 79 Нулевые выходы первого t и второго 5 триггеров соединены со входами второго элемента И 23, выход которого подключен ко вторым входам элемен тов И седьмой группы 28 и входу элемента 32 индикации. Второй вход третьего элемента И 25 подключен к выхо ду элемента НЕ 31 а выход - к едини ному входу первого триггера k. Один из выходов блока 3 местного управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 30, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы 13 и резер ного одноразрядного накопителя 1А. Единичный выход первого триггера Ц соединен с другими входами блока 3 местного управления и первыми входами элементов И шестой группы 27, вто рые входы которых подключены соответ ственно к единичным выходам регистра 8 числа, а выходы - к первым входам элементов ИЛИ второй группы 1б. Вторые входы элементов И первой 10, третьей 12 и пятой 21 групп соединены соответственно с выходами элеме тов ИЛИ второй группы 16, вторые вхо ды которых являются информационными входами 33.. устройства. Выходы элементов И седьмой группы 28 подклю чены соответственно к единичным вхоам триггеров второй группы 7- Нулеые выходы триггеров второй группы 7 соединены соответственно со вторыми входами элементов И второй группы 11 а единичные выходы - со вторыми входами элементов И четвертой группы 20 Выходы элементов ИЛИ первой группы 15 подключены соответственно к единичным входам 8 числа, единичные выходы которого являются информационными выходами устройства. Блок местного управления 3 содержит счетчик 35 коммутатор 36, элемент ИЛИ 37, генератор 38 импульсов, элемент И 39 и триггер ЦО. Устройство работает следующим образом. После подачи питающих напряжений на запоминающее устройство (ЗУ) первый генератор 1 импульсов вырабатывает импульс, который устанавливает счетчик 2, блок 3 местного управления, первый k и второй 5 триггеры, триггеры первой 6 и второй 7 групп и триггеры 9 регистра 8 числа в нулевое состояние. Сигналы высокого уровня на нулевых выходах триггеров 3 первой 6 и второй 7 групп открывают элементы И первой 10 и второй 11 групп соответственно. Сигнал низкого уровня на единичном выходе первого триггера Ц закрывает элементы И шестой группы 27, отключая входные цепи одноразрядных накопителей группу 1 3 и резервного одноразрядного накопителя от регистра 8 числа. Сигналы высокого уровня на нулевых выходах первого k -и второго 5 триггеров открывают второй элемент И 23, в результате чего возбуждается элемент 32 индикации, что свидетельствует о готовности ЗУ к работе с устройством-пользователем. Запись числа в ЗУ до включения резервногоразряда происходит через элементы ИЛИ второй группы 16 и открытые элементы И первой группы 10, а чтение - через открытые элементы И второй группы 11, элементы ИЛИ первой группы 15 и регистр В числа. Устранение неисправности в одном из множества неисправных разрядов ЗУ производится следующим образом. На информационные входы 33.1-33-и подается код, состоящий из нулевых И единичных уровней напряжения. Нулевые уровни кода соответствуют исправным разрядам ЗУ, а единичные неисправным. Выбирается любой разряд, в котором необходимо устранить неисправность, т.е. отключить его и включить вместо него резервный разряд. Зная порядковый номер этого разряда ЗУ (например,десятый разряд), оператор производит запуск второго генератора 17 импульсов, например, путем десятикратного нажатия специальной кнопки, импульсы с выхода которого через элемент 18 задержки поступают на счетный вход счетчика 2 и устанавливают его в состояние, соответствующее числу поступающих на его вход импульсов. Состояние счетчика дешифрируется дешифратором 1Я, с выхода которого импульс поступает, например, на третий вход десятого элемента И- пятой группы 21, который открывается и .пропускает единичный импульс, например, десятого разряда кода на единичный вход соответствующего триггера первой группы 6, после установки которого в единичное состояние остальные триггеры этой группы продолжают находиться в нулевом состоянии. Элемент И первой группы 10, подключенный к нулевому выходу выбранного (десятого) триггера первой группы 6, уста новленного в единичное состояние, за крывается, а элемент И третьей группы 12, подключенный к единичному выходу выбранного триггера первой груп пы 6, открвается и соединяет выбранный из информационных входов З.ТЗ со входом резервного одноразрядного накопителя 1. При этом вход неиспра ного одноразрядного накопителя группы 13 блокируется, а вместо него под ключается вход резервного одноразряд ного накопителя . Одновременно закрывается первый элемент И 22, так как на один из его входов подан низкий уровень напряжения с нулевого вы хода выбранного триггера первой груп пы 6. При этом элементы И пятой груп пы 21 закрываются и блокируют три|- геры первой группы 6 по единичным входам, что исключает установку в единичное состояние других триггеров этой группы. Импульсы с выхода второго генератора 17 импульсов поступают также на единичный вход второго триггера 5 и переключают его в единичное состояние. При этом закрывается второй эл мент И 23 блокируя по единичным вхо дам триггеры второй группы 7. исключйя установку их в единичное состояние, в результате чего выходные цепи одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного на копителя 1 остаются в исходном состоянии. После переключения в единичное состояние второго триггера 5 выключа ется элемент 32 индикации, указывая на то, что ЗУ прекращает обмен инфор мацией с устройством-пользователем,. Для перезаписи информации из неисправного (например, десятого) одно 1разрядного накопителя группы 13 в ре зервный одноразрядный накопитель 1 оператор запускает третий генератор 2 импульсов (например, путем однократного нажатия специальной кнопки).. Импульс с выхода третьего генератора 2Ц импульсов через открытый тре тий элемент И 25 поступает на единич ный вход первого триггера 4 и переключает его в единичное состояние. Высокий уровень напряжения с единичного выхода первого триггера k включает блок 3 местного управления и открывает элементы И шестой группы 27, соединяя входные цепи однораз рядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 1 с соответствующими выходами регистра 8 числа,I Блок 3 местного управления формирует последовательность команд чтения и записи, которые поступают на входы одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 1, Производятся по- следовательный обход всех адресов этих накопителей и перезапись информации из одноразрядных накопителей группы 13 в регистр 8 числа, а из регистра 8 числа - вновь в накопите- ли группы 13 и резервный накопитель 14, При этом сначала происходит чтение информации, а затем - запись этой информации по выбранному адресу. После обхода всех адресов и перезаписи информации в накопители блок 3 местного управления формирует команду останова перезаписи информации, которая через третий элемент ИЛИ 30 поступает на нулевые входы первого и второго 5 триггеров и устанавливает их в нулевое состояние. Низкий уровень напряжения с единичного выхода первого триггера Ц выключает блок } местного управления и закрывает элементы И шестой группы 27, отключая входные цепи одноразрядных накопителей группы 1J и резервного одноразрядного накопителя k от регистра 8 числа. Высокий уровень напряжения с нулевых выходов первого и второго триггеров возбуждает второй элемент И 23, в результате чего открываются элементы И седьмой группы 28, соединяя единичные выходы триггеров первой группы 6 с единичными входами триггеров .второй группы 7 соответственно. При этом триггеры второй группы 7 принимают состояния, соответствующие состояниям триггеров первой группы 6. После переключения одного из триггеров второй группы (например, десятого) в единичное состоя ние закрывается соответствующий элемент И второй группы 11, блокируя выход неисправного накопителя группы 13, и открывается соответствующий элемент.И четвертой группы 20, соединяя через соответствующий элемент ИЛИ первой группы 15 выход резервного одноразрядного накопителя 1 с соответствующим входом регистра 8 числа. Одновременно возбуждается элемент 32 индикации, указывая на готовность ЗУ к работе с устройством-поль зователем. Запись числа в ЗУ после включения резервного разряда происходит через элементы ИЛИ второй группы 1б и открытые элементы И первой группы 10 (для исправных разрядов) и через открытый соответствующий элемент И тре тьей группы 12 и первый элемент ИЛИ (для неисправного разряда). Чтение числа происходит через открытые элементы И второй группы 11 (цпя исправных разрядов) и открытый соответствующий элемент И четвертой группы 20 (для неисправного разряда) элементы ИЛИ первой группы 15 и регистр 8 числа. Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность дистанционного отключения и резервирования любого неисправного разряда и восстановление информации в накопите ле запоминающего устройства, за счет чего повьшзается его надежность. Формула изобретения Запоминающее устройство, содержащее генераторы импульсов, группу одноразрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель, первую группу триггеров, пять групп элементов И первую группу элементов ИЛИ,. первый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, дешифратор и элемент задержки, причем выход первого генератора импульсов соединен с установочным входом счетчика и пер вым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам триггеров первой группы, выход второго генератора импульсов соединен со вторым входом второго элемента ИЛИи входом элемента задержки выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы дешифратора с единены соответственно с первыми вхо дами элементов И пятой группы, а вход подключен к выходу счетчика, ну левые выходы триггеров первой группы coeди feны соответственно ,с первыми входами элементов И первой гЬуппы и. входами первого элнмента И, выход ко торого подключен ко вторым входам элементов И пятой группы, единичные выходы триггеров перво.й группы соеди нены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы-, а еди ничные входы подключены соответственно к выходам элементов И пятой группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с первыми входами одноразрядных накопителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй грзппы, выходы элементов И третьей группы соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу резервного одноразрядного накопителя,, выходы элементов И второй и четвертой групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы, выход резервного одноразрядного тел я подключен к первым входам элементов И четвертой группы,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит третий генератор импульсов, шестую и седьмую группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, вторую группу триггеров, регистр числа, триггеры, блок местного управления, второй и третий элементы И, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ и элемент индикации, причем выход первого генератора Импульсов соединен с одними из входов блока местного управления и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, выход второго генератора импульсов соединен с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И,, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход - к единичному входу первого триггера, один из выходов блока местного управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы И рез,ервного одноразрядного накопителя, выход первого элемента И соединен со входом элемента НЕ, единичный выход первого триггера соединен с другими входами блока местного управления и первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены соответственно к единичным выходам Ьегистра числа, а выходы - к,первым Входам элементов ИЛИ второй группы, вторые входы элементов И первой и

третьей групп и третьи входы элементов И пятой группы соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых яв-, Ляются информационными входами устроиства, выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевыми входами регистра числа и триггеров вторбй группы, единичные выходы триггеров первой группы подключены соответственно к первым входам элементов И седьмой группы, выходы которых подключены соответственно к единичным входам триггеров второй группы, нулевой выход первого триггера соединен со вторым входом второго.элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы и входу элемента индикации,нулевые выходы триггеров второй группы соединены соответственно со вторыми входами элементов И второй группы, а единичные выходы - со вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов ИЛИ первой группы подключены соответственно к единичным входам регистра числа единичные выходы которых являются информационными выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл, .011 С 11/00, 1979 (прототип).