Динамическое оперативное запоминающее устройство

"ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР(56) 1. фВонросы радиоэлектроники" серия Электронная вычислительная техникаф, вып. 2, 1981, с. 63.2. "Электроникаф, т. 49, В 10 (484), 1976, с. 24 (прототип).(54)( 57) ДИНАМИЧЕСКОЕ ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОЯИНИМЦЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее формирователь сигналов регенерации, вход которого является входом обращения устройства, основные накопитель, счетчик и мультиплексор, одни ,.из входов которого подключены к выходам основного счетчика а выходы к адресным входамосновного накопителя, вход регенерации которого соединен с выходом формирователя сигна.лов регенерации, другие входы основного мультиплексора и информационные входы и выходы основного накопителя являются соответственно адресными и информационными входами и выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью повышения быстродействия и снижения потребляемой мощности, приходящейся на один бит информационной емкости устройства, в него введены дешифратор, группы: элементов И, дополнительные накопи;тели, дополнительные мультиплексоры . и дополнительные счетчики, причем инверсные выходы дешифратора подключены к входам выборки основного и дополнительных накопителей, управляющим входам основного и дополнительного мультиплексоров, первым вхо:дам элементов И первой группы и инверсным входам элементов И второй группы, выходы элементов И первой группысоединены соответственно .с входами основного и дополнительного счетчиков, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к входам записи основного и дополнительного накопителей, выходы каждого из дополнительных счетчиков соединены с одними из входов соответствующего дополнительного мультиплексора, выходы которого подключены к адреснцму3 входам соответствующего дополнитель- ного накопителя, другие входы дополнительных мультиплексоров соединены с другими входами основного мультиплексора и совместно с входами дешиф. ратора являются адресными входами устройства, входы регенерации дополнительных йакопителей и вторые входы элементов И первой группы подключены соответственно к выходу и к входу формирователя сигналов регенерации, информационные входы и выходы дополнительных накопителей соединены соответственно с информационными входами и выходами основного накопителя, прямые входы элементов И второй группы объединены и являются входом записи устройства.Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам ( ЗУ) динамического типа, и может быть использовано в различных цифровых вычислительных машинах, системах сбора и обработки данных, системах отображения информации.Известно динамическое оперативное запоминающее устройотво, в котором применяется метод регенерации инфор мации при помощи автономного контроллера либо в режиме с пропуском цикла обращения, либо в режиме пакетной регенерации, когда по истечении определенного промежутка времени конт роллер регенерирует все строки матри- цы устройства последовательно одну за другой 13.Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности является динамическое оперативное запоминающее устройство ВВОЗУ), в которбм используется синхронный режим работы и регенерация происходит в каждом первом цикле, не связанном с обращением к запоминающему устройству и следующим за выборкой иэ запоминающего устройства ( каждый цикл состоит из/ двух тактовых периодов ) 2.Недостатком известного устройства является низкое быстродействие вследствие применения синхронного режима работы устройства и большая потребляемая мощность, приходящаяся на 5 один бит информационной емкости устройства, вызванные тем, что число циклов регенерации за период регенерации больше необходимого.Целью изобретения является повы щенке быстродействия и снижение потребляемой мощности, приходящейся на один бит информационной емкости устройства ( удельной потребляемой мощности) . 45Поставленная цель достигается тем, что в динамическое оперативное запоминающее устройство, содержащее формирователь сигналов регенерации, вход которого является входом обращения устройства, основные накопитель, счетчик и мультиплексор, одни из входов которого. подключены к выходам основного счетчика, а выходык адресным входам основного накопителя, вход регенерации которого сое динен с выходом формирователя сигналов регенерации, другие входы основного мультиплексора и информационные входы и выходы основного накопителя являются соответственно адресными и 40 информационными входами и выходами устройства, введены дешифратор, груп,пы элементов И, дополнительные ;копители,дополнительные мультийлексо".рыи .дополнительные счетчики, причем. 15 инверсные выходы дешифратора подклю чены к входам выборки основного и 1 дополнительных накопителей, управляющим входом основного и дополнительного мультиплексоров., первым вхо. дам элементов И первой группы и инверсным входам элементов И второй группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с входами основного и дополнительного счетчиков, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к входам записи основного и дополнительного накопителей, выходы каждого из дополнительных счетчиков соединены с одними из входов соответствующего дополнительного мультиплексора, выходы которогоподключены к адресным входам соответствующего дополнительного накопителя, другие входы дополнительных мультиплексоров и совместно с входами дешифратора соединены с другими входами основного мультиплексора являются адресными входами устройства, входы регенерации дополнительных накопителей и вторые входы элементов И первой группы подключены соответственно к выходу и к входу формирователя сигналов регенерации, информационные входы и выходы дополнительных накопителей соединены соответственно с информационными входами и выходами основного накопителя, прямые входы элементов И второй группы объединены и являются входом записи устройства.На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.Устройство содержит основной накопитель 1, основной мультиплексор 2, основной счетчик 3, формирователь 4 сигналов регенерации, ацресные входы 5, вход б обращения, вход 7 записи, информационные входы 8 и выходы 9. Устройство содержит также первую 10 и вторую 11 группы элементов И, дешифратор 12, дополнительные мультиплексоры 13, дополнительные накопители 14 и дополнительные счетчики 15.Накопители 1 и 14 могут быть разнотипными и произвольной разрядности. Количество накопителей 1 и 14 ( т,е, разбиение всего информационного объема памяти на группы ) выбирается, используя в качестве признаков младшие разряды адресных входов и подбирая количество накопителей 1 и 14 для конкретных значений их быстродействия .с целью оптимизации удель ной потребляемой мощности.Устройство работает следующим об" разом.Цикл регенерации накопителей 1 и 14 осуществляется .в течение всего цикла обращения к устройству.Рассмотрим работу устройства при условии, чтобы в течение периода1019 Рассмотрим цикл обращения к устройству. На адресных входах 5 - ад-. рес, входящий в поле адресов ОЗУ Допустим, что это адрес ячейки памяти, входящий в накопитель 1, тогда на соответствующем выходе дешифра-. тора 12 сигнал логического фОф раз решит обращение,. например, к накопителю 1, разрешит прохождение сигнала записи, поступающего по входу.7 через соответствующий элемент И 11 на вход записи накопителя 1, перек лючит с помощью мультиплексора 2 адресные входы накопителя 1 с выходов счетчика 3 на адресные входы 5 и запретит лрохождение сигнала обращения с входа б через соответствующий элемент И 10 на счетный вход счетчика 3, тем самым запретит его приращение.При поступлении сигнала обращения по входу б Формирователь 4 вы:,работает сигнал регенерации и в завирегенерации 1 времени, в течение ко-.торого динамический йакопитель способен сохранять информациЮ без регенерации) не былообращения исключительно к одному из накопителей 1: Уи 14, а хоТя бы к двум различным изнакопителей 1 и 14, и число обращений к каждому иэ двух накопителей1 н 14 не было меньше необходимогочисла циклов регенерации (максимального числа строк динамического нанопителя с максимальным числом строк).Это условие легко выполнимо, таккак динамические накопители имеют,как правило, сто двадцать восемьстрок, т.е. для них необходимо сто 15двадцать восемь циклов регенерации.В течение периода регенерации, обычно равного двум мс, при длительностицикла обращения 500-1000 нс можноосуществить от двух до четырех тысячопераций обращений, так что на практике имеет место чаще не недостаток,а избыток циклов регенерации,При периодическом поступлениисигналов обращения по входу б будет,осуществляться регенерация строквсех накопителей 1 и 14 строка эастрокой. 4934симости от уровня сигнала записй на входе 7 осуществит либо запись инФормации, находящейся на информацион:ных входах 8 в накопитель 1, либо считывание из него информации на выходы 9На всех других выходах дешифрато- ра 12 присутствует сигнал логической ф 1" и для всех других накопителей, например 14, повторится очередной цикл регенерации.Таким образом, при обращении кодному нэ накопителей. 1 и 14, например к накопителю 1, осуществляется цикл регенерации всех других например накопителей 14, а чередуя обращение к различным накопителям 1 и 14, выполняют условие регенерации (считывания в течение периода регенерации информации со всех строк накопителя).Если отсутствуют сигналы обращения к устройству, то на всех выходах дешифратора 12 присутствует уровень логической единицы и выполняется регенерация во всех накопителях 1 и 14.Таким образом,.цикл обращения совмещен с циклом регенерации, а организация асинхронного режима работы накопителей 1 и 14 при обращении автоматически приводит к органиэации асинхронного режима регенерации, что позволяет осуществлять как режим ,обмена, так и режим регенерации с максимально допустимым быстродействием. При этоМ для организации цикла регенерации используются свойства программного обеспечения.уменьшение удельной потребляемой мощности достигается путем уменьшения числа циклов регенерации и приближения его к необходимому числу циклов регенерации за счет изменения количества накопителей 14, мультиплексоров 13, счетчиков 15 и элементов И 10 и 11.Технико-экономические преимущества предложенного устройства заключаются в его. более высоком быстродействии и меньшей удельной потребляемой мощности по сравнению с иэ вестным.1019493 оставите ехред Я,к ратилл ое Редактор.Заказ 37 Зайцеваик., Корректор Ь. Ильин Тираж 594 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытИй 035, Москва, Ж"35, Раушская наб д. 4