Запоминающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G11C11/00 

I

Изобретение относится к запоминаЬщим устройствам и можэт быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств, например, для управления технологическим оборудованием.

Известно запоминающее устройство, которое допускает изменение числа разрядов в слове и числа слов в накопителе. 6 этом устройстве возможно изменение структурной организации памяти в соответствии со спецификой применения путем переключения разъемов, соединенных печатным монтажом особой конфигурации, или путем изменения проводного монтажа.

Однако в известном устройстве, вопервых ,невозможно использовать слова различной длины при решении одной задачи, во-вторых, перенастройка системы, связанная с изменением монтажа, требует значительного времени и, таким образом, уменьшает коэффициент готовности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому .является запоминающее устройство, содержащее накопитель, регистры адреса, коммутатор, регистр слова, блок уп- . равления коммутатором, шифраторы, ключи считывания и записи, блок управления длиной слова и блок управления , причем входы накопителя подключены соответственно к выходам первого регистра адреса и первому

10 выходу коммутатора, второй выход которого соединен с одним из входов регистра слова, выход второго регистра адреса подключен ко входу блока управления коммутатором, выходы кото15рого соединены с управляющими входами коммутатора, выходы блока управления длиной слова подключены ко входам шифраторов, выходы которых соединены соответственно с другими вхо20дами регистра слова и одними из .входов ключей считы вания и записи, другие входы которых соединены соответственно с выходами регистра слова и числовыми шинами, а выходы - соответствен но с числовыми шинами и вторым входом коммутатора, выходы ключей запис соединены с одними из входов ключей считывания. , Указанное устройство позволяет ра ботать со словами переменной длины, кратной длине слога. Регистр .слова имеет разрядность, равную максимальной длине слова. При обращении к уст ройству по адресу, состоящему из адреса ячейки накопителя и адреса слог производится выборка содержимого .ячейки накопителя, хранящей выбираемый набор слогов, и коммутация этих слогов с выхода накопителя на входы регистра слова со сдвигом на необходимое число разрядов в соответствии с адресом слога с целью расположения считываемых слогов в нужных разрядах выходного регистра. При записи (регенерации) производится обратная коммутация. Блок управления длиной слова совместно с ключами обеспечивает блокирование считывания и записи тех слогов, которые находятся за пределами используемого в данный момент формата, д известном устройстве информация о формате или длине слова, которое в данный момент считывается из накопителя (записывается в накопитель) содержится в команде, например, в виде кода длины слова, помещенного в специально отве денные для этого разряды, и поступает в блок управления длиной слова не посредственно из накопителя при считывании команды 2. Необходимость выделения в команде разрядов для указания длины операнда (или иного вида информации, храни мой в накопителе) приводит к усложнению и удорожанию аппаратуры разрядной системы накопителя, что является недостатком известного устройст ва. Цель изобретения - упрощение устройства . Поставленная цель достигается тем что выходы первого регистра адреса подключены ко входам блока управления длиной слова, выходы которого соединены со входами блока управления . При этом накопитель содержит блок запоминающих элементов и т-ступенчатый дешифратор адреса, входы которого подключены ко входам накопителя, выходы - ко входам блока запоминаю94 щих элементов, а выходы (т-1)-й ступени т-ступенчатого дешифратора адреса соединены со входами блока управления длиной слова. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 пример реализации блока управления длиной слова с использованием в накопителе т-ступенчатого дешифратора. Устройство(фиг. 1)содержит первый регистр 1 адреса, накопитель 2, второй регистр 3 адреса, служащий для хранения кода слога, блок управления коммутатором, коммутатор 5 состоящий из первой 6 и второй 7, групп элементов И, регистр 8 слова, подключенный .выходом к блоку 9. который включает ключи 10 считывания, ключи 1 1 записи и шифраторы 12 и 13 блок 14 управления длиной слова,блок 15 управления, шифратор 1б, числовые шины 17- Блок И имеет выходы 18. Синхронизирующие входы шифраторов 12, 13 и 16 подключены соответственно к/ управляющим шинам 19-21. При этом выходы регистра 1 адреса подключены ко входом блока Н, выходы 18 которого соединены со входами блока 15. I Блок Ц (фиг.2) содержит регистр 22, дешифратор 23, элементы ИЛИ , элементы И 25 элементы НЕ 26, элемент И 27- Выходы регистра 22 подключены ко входам дешифратора 23, выходы которого подключены к первым входам элементов ИЛИ 24. Каждый выход дешифратора 23 соответствует номеру элементарной зоны, на которые разбит массив ячеек накопителя 2 и из которых составляются зоны ячеек для хранения слов одинакового формата. Ко второму входу каждого элемента ИЛИ 24, соответствующего i-й элементарной зоне, подключен выход соседнего элемента ИЛИ 24, соответствующего (+1)-й элементарной зоне. Выходы |Элементов ИЛИ 24 подключены к :первым входам элементов И 25 выходы которых объединены и подключены к первому вхбду элемента И 27- Накопитель 2 (фиг. 2) содержит дешифратор адреса, который состоит из старших ступеней 28 и младшей ступени 29 (всего m ступеней). Выходы старших ступеней подключены ко входам младшей ступени, а выходы последней - к адресным шинам блока 30 запоминающих элементов. Выходы старших ступеней , 5 23 подключены также ко вторым входам элементов И 25Описанная схема определяет верхнюю границу одной зоны памяти. Если в работе используются слова несколь ких форматов (более двух), то для каждого из них отводится соответствующая зона памяти и соответствующий комплект, состоящий из регистра 22, дешифратора 23j логических элементов 24, 25, 26 и 27. В этом случае объединенные выходы элементов И 25 через элементы НЕ .6 подключены ко входам элементов И 27, соответствующих зона памяти с. меньшими значениями адресов Шина 31, соединенная с выходами элементов И 25 зоны, подключена ко входам элементов НЕ 2б j-x зон, причем j j. Выходы элементов И 25 зон с номерами k j шинами 32 подклю чены к элементам НЕ 2б -й зоны. Зыход элемента И 27 подключен к единич ному входу триггера 33- X нулевому входу триггера 33 зоны подключен |выход элемента ИЛИ З, ко входам ко(торого подключены шины 35, подключен ные к выходам элементоБ И 27 остальных зон.Шина 36 с выхода элемен та И 27 (и зоны подключена ко входам элементов ИЛИ Ц остальных зон. Прямые выходы триггеров 33 всех зон являются выходами 18 блока Ц управления длиной слова. Если при работе ЦВМ используются слова лишь двух форматов, достаточно одного комплекта, изображенного на фиг. 2, примем логические элементы 26, 27 и 3 могут отсутствовать, а на единичный вход триггера 33 подключается общий выход элементов И 25Устройство работает следующим образом. При обращении к накопителю 2 адрес ячейки, в которой располагается выбираемое слово (или куда должно быть записано вводимое слово), из ре гистра 1 поступает в накопитель 2,а также в блок I управления длиной слова. Допустим, что накопитель 2 работает в двухтактном режиме (такими являются матричные накопители на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса). 3 первом такте под действием управляющих сигналов блока 15 производится считывание содержимого выбранной ячейки по адресу из регистра 1, а также коммутация содержимого выбранной ячейки с помощью коммутатора 5 сог26ласно информации из регистра 3 с целью расположения слогов выбираемого слова в нужных, например младших, разрядах регистра 8. Блок I производит анализ значения адреса, поступающего из регистра 1, и определение номера зоны памяти, т.е. длины выбираемого слова. В результате возбуждается один из выходов 18 блока I, соответствующий зоне памяти, хранящей. слова данной длины. Этот сигнал поступает на вход блока 15, настраивая его на обработку слова данного формата, а также на входы шифраторов 12, 13 и 1б для формирования сигналов управления ключами 10 и 11 и элементами регистра 8. Во втором такте производится регенерация содержимого считанной ячейки по старому адресу, для чего слово из регистра 8 подвергается обратной коммутации с помощью коммутатора 5 и поступает в накопитель 2. Одновременно возбуждается шина 19 и под действием сигнала с выхода блока 14 с помощью шифратора 12 открывается та часть ключей 10, которая соответствует формату выводимого числа. Через открытые ключи 10 выводимое слово поступает на шины 17 с выходов регистра 8. Если выполняется операция записи слова с шин 17 в накопитель 2, то в первом такте работы устройства кроме описанных выше действий, производится возбуждение шины 21,в результате чего под управлением сигнала с выхода блока 14 шифратор 16 формирует код, поступающий на блокирующие входы регистра 8. Это приводит к обнулению тех разрядов регистра 8, которые соответствуют-данному формату. Во втором такте операции записи производится возбуждение шины 20, шифратор 13 по действием сигнала с выхода блока 14 формирует код, поступающий на входы ключей 11. Это приводит к отпиранию тех ключей, которые соответствуют данному формату, и записываемое слово с шин 17 поступает на входы элементов И 7 С выходов регистра 8 также на входы элементов И 7 для регенерации поступает только информация, расположенная за пределами данного формата, так как разряды, находящиеся в пределах формата, обнулены в первом такте работы устройства. Рассмотрим подробнее работу блока 14, представленного на фиг. 2.Пусть при работе ЦВМ используются слова п форматов. Пусть также весь массив ячеек накопителя разбит на N элементарных зон. Каждому из п форматов соответствует зона, состоящая из нескольких элементарных зон. Адрес вер ней границы каждой зоны программным путем, например при вводе программы, заносится в регистр 22. Этот адрес определяет номер старшей элементарной зоны из входящих в данную зону слов одинакового формата. Дешифратор 23 имеет N выходов по числу элементарных зон. Появление сигнала на одном из выходов дешифратора 23 приводит к появлению сигнала на выходах всех элементов ИЛИ 2k, имеющих номера j i, где i - адрес границы дан ной зоны. На первых входах элементов И 25 с номерами j i также появляют ся сигналы, которые сохраняются до тех пор, пока не будет изменено разбиение накопителя 2 на зоны, т.е. пока не изменится содержимое регистров 22. При обращении к накопителю 2 в такт считывания появляется си|- нал на одном из выходов старших ступеней 28 дешифратора адреса. Если адрес обращения не превосходит наибольшего адреса i-й элементарной зоны, то на выходе соответствующего элемента И 5 появляется в этот моме сигнал, который поступает на первый вход элемента И 27- Если на выходах элементов И 25 зон с номерами k i такого сигнала не возникает, то на шинах 32 присутствует нулевой сигнал У| на выходе элемента И 27 появляется единичный сигнал, который переводит триггер 33 в состояние 1. Одновременно по шине 31 на элементы НЕ 2б зон с номерами j i поступает сигнал, который запрещает отпирание j-x элементов И 27- В это же.время сигна по шине Зб поступает на РХОДЫ всех элементов ИЛИ 3, кроме i-ro, .перево дя все триггеры 33 кроме i-ro, з н левое состояние. В результате в так те считывания появляется единичный сигнал на одном из выходов 18 блока 1, который сохраняется до следующего обращения к накопителю 3Если при работе ЦВМ какие-то из допустимых форматов слов могут не использоваться, то а каждом из дешифраторов 23 следует предусмотреть дополнительный (Н+1)-й выход, которо му не следует ставить в соответстпие 9 28 элемент ИЛИ 2. В регистр 22, соответствующий неиспользуемому формату, следует записывать код, соответствующий возбуждению этого пустого выхода дешифратора 23Таким образом, блок h (фиг.2) в совокупности с первыми ступенями 28 дешифратора адреса накопителя решает задачу, сходную с задачей ассоциативного поиска. Признаками являются адреса зон в регистрах 22, а .входным словом - адрес, поступающий на вход дешифратора адреса накопителя. Первые ступени 28 дешифратора адреса функционально входят как в состав накопителя 2, так и в состав блока 1. Такое многофункциональное использование , оборудования позволяет сократить аппаратурные затраты на реализацию блока управления длиной слова и, таким образом,упростить устройство. Формула изобретения 1. Запоминающее устройство, содержащее накопитель, регистры адреса, коммутатор, регистр слова, блок управления коммутатором, шифраторы, ключи считывания и записи, блок управления длиной слова и блок управления, причем входы накопителя подключены соответственно к выходам первого регистра адреса и первому выходу коммутатора, второй выход которого соединен с одним из входов регистра слова, выход второго регистра адреса подключен к входу блока управления коммутатором, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, выходы блока управле1ния длиной слова подключены к входам шифраторов, выходы которых соединены соответственно с другими входами регистра слова и одними из входов ключей считывания и записи, другие входы которых соединены соответственно с выходами регистра слова и числовыми йинами, а выходы - соответственно с числовыми шинами и вторым входом коммутатора, выходы ключей записи соединены с одними из входов ключей считывания, отличающеес я Тем, что, с целью упрощения устройства, выходы первого регистра адреса подключены к входам блока управления длиной слова, выходы которого соединены с входами блока управления.

2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что накопитель coдepжV1T блок запоминающих элементов и m -ступенчатый дешифратор адреса, входы которого подключены к входам накопителя, выходы - к входам блока запоминающих элементов, а выходы (m-l) ступени m-ступенчатого дешифратора адреса соединены с входами блока управления длиной слова.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США К 3825907,

кл. , 197.

2.Патент Франции V 21230lO, кл. G 11 С 5/00, 1973 (прототип).

тИ

.и

4

Л