Резервное запоминающее устройство

(22 6 (2 Ц 2315285 У явлено 16,0 оедииеиием 1) М. Кл, 6-11 С 29/00 ГюсуАврстввемй даете Сввата Мдддатрав ССС ав дедам взобратвей и вткрытий(4) Дата опубликования описания ВО.О.,И.Ко В Упьр егеаия Киевский ордена Ленина политехнический институтим, 50-петий Великой Октябрьской социалистическойевопю ии(71) Заявитель РЕЗЕРВИРОВАННОЕ ЗАПОМИНАЮ УСТРОЙСТВОИзобретение относится к запоминающим устройствам (ЗУ).Известны резервированные ЗУ, содержашие основной и резервный накопители, соответствующие регистры и дешнфраторы адреса, элемент И и ИЛИ 1).Недостатком его являются большие аппаратурные затраты.Наиболее близким техническим решением к предложенному является ЗУ, содержащее основные и резервные накопители, подключен ные соответственно к основным и резервным регистрам адреса и регистрам слова, регистр номера ячейки, подключенный к основным регистрам адреса и буферному резервному регистру адреса, соединенному с резервным регистром адреса, регистр номера накопителя, годключеннцй через дешифратор к основным накопителям, блоки обнаружения отказов, соединенные с основными регистрами слова, вспомогательные регистры слова, входы которых подключены к выходам основных регистров слова, блоки поразрядного контроля, одни входы которых соединены с выходамн вспомогательных регистров слова, другие входы - с выходами основных регистров слова, а выходц блоков поразрядного контроля подключены че- рез элементы И. ко входам основных регистров Ж слова, коммутаторы, регистры сдвига, выход одного из которых через соответствующий коммутатор подключен ко входу резервного регистра слова, выход которого через соответствующий коммутатор соединен со входом другого регистра сдвига, группы элементов ИЛИ, выходной регистр слова, соединенный с бло. ком управления Я .В этом ЗУ для обеспечения надежной ра. боты при наличии отказавших ячеек основного накопителя используют ячейки резервного накопителя. Однако для резервирования одной ячейки основного накопителя необходима одна ячейка резервного накопителя, что снижает эффективную емкость устройства, а также усложняет его.Целью изобретения является упрощение устройства и повцшение его эффективной емкости.Это достигается тем, что предложенное ЗУ содержит буферный резервный регистр слова, соединеннцй с резервным регистром слова, и буферные регистры слова, входы которых подключены соответственно к выходам элементов ИЛИ первой группы и дешнфратора, а выходы - непосредственно ко входам основчцх регистров слова и через элементы ИЛИ второй н третьей групп соответственно - ко входам выходного регистра слова н одногоиз регистров сдвига, первые входы элементов ИЛИ первой группы подключены к выходам другого регистра сдвига, вторые входы - к выходам выходного регистра слова, третьи входы - к выходам основных регистров слова, выходы блоков поразрядного контроля через элементы ИЛИ четвертой группы соединены с одними управляюшими входами коммутаторов и регистров сдвига, другис управляощие входы которых подключены к выходам дешифратора.На чертеже показана структурная схема предложенного ЗУ.Оно содержит регистр 1 адреса, состяший из регистра 2 номера ячейки и регистра 3 номера накопителя. Регистр 1 имеет информационный вход 4. Регистр 2 подключен к основным регистрам адреса 5 основных накопителей 6 и к буферному резервному регистру адреса 7 резервного накопителя 8. Регистр 7 связан с резервным регистром адреса 9 накопителя 8. Регистр 3 через дешифратор 10 соединен с накопителями 6. Предположим, что емкость основного накопителя 6 или резервного накопителя 8 равна шестнадцати восьми- разрядным информационным словам. В ячейках накопителя 6 возможны, например, отка. зы кратности 1:4. Следовательно, необходимо резервировать четыре разряда для каждой ячейки всех накопителей 6. Очевидно, что в данном примере для резервирования двух накопителей 6 указанной емкости достаточно использовать один накопитель 8 такой же емкости, В первой половине всех ячеек накопителя 8 будут находиться резервные разряды одноименных ячеек первого накопителя 6, а во второй половине всех ячеек накопителя 8 - резервные разряды одноименных ячеек второго накопителя 6. Основные регистры слова 11 соединены с соответствующими блоками 12 обнаружения отказов накопителей 6. Выходы регистров 11 подключены непосредственно к одним входам соответствующих блоков 13 поразрядного контроля и через вспомогательные регистры слова 14 - к другим входам блоков 13, выходы блоков 13 связаны через соответствуюшие элементы И 15 с регистрами 11. Входы буферных регистров слова 16 соединены непосредственно с выходами дешифратора 10 и через соответствующие элементы ИЛИ 17 первой группы - с выходами регистров 11 и с выходным регистром слова 18, имеющим вход 19 и выход 20. Выходы регистров 16 связаны непосредственно с регистрами 11 и черезэлементы ИЛИ второй группы 21 - с регистром. 18, Выходы регистров 16 подключены через элементы ИЛИ третьей груПпы. 22; сдвиговый регистр 23 и коммутатор 24 ко входу )резервного регистра слова 25 накопителя 8. Регистр 25 соединен с буферным резервным регистром слова 26 накопителя 8, Выход регистра 25 подключен через коммутатор 27, сдвиговый регистр 28, соответствующие элементы ИЛИ 17 ко входам регистров 16, Управляющие входы регистров сдвига 23 и 28 подключены к выходам дешифратора 10 и через элементы ИЛИ четвертой 604036группы 29 - к выходам блоков 13. Управлягощие входы коммутаторов 24 и 27 связаныс выходами дешифратора 10 и через элементыИ.1 И 29 - с выходами блоков 13. Блок управления 30, имеющий вход 31 и выход 32, под 5ключен к регистру 1, регистрам 5, регистру 9,дешифратору 10, регистрам 11, блокам 12, блокам 13, регистрам 14, элементам И 15, регистрам 16, регистру 18, регистрам 23 и 28,коммутаторам 24 и 27, регистру 25 и регистгв рам 7 и 26.Предложенное резервированное 3 У работает следующим образом.По входу 4 поступает адрес ячейки, который записывается в регистр 1, причем младшие разряды адреса записываются в регистр 3,а старшие разряды адреса - в регистр 2. Посодержимому регистра 3 через дешифратор 10выбирается накопитель 6, к которому будетпроисходить обрашение, Прьчоложим, что обрашенпе производится к первому накопителю 6.Принцип работы одинаков при обрагцении клюбому из накопителей 6.Итак, при обращении к накопителю 6 содержимое регистра 2 поступает на регистр 7 ина регистр 5 накопителя 6, а на регистр 16поступает слово с регистра 18 через элемен 25 тц ИЛИ 17 (при записи) или ничего не поступает (при чтении). При обращении к накопителю 6 всегда производится предварительноечтение, а затем запись любого нового слова,либо считанного слова (для восстановления).Предварительно чтение производится для определения того, является ли ячейка исправнойили отказавшей. Блок 12 в регистре 11 анализирует специальный индикаторный разряд(или группу разрядов), указывающих на наличие или отсутствие отказов в ячейке, и вы 35 дает соответствующий сигнал в блок 30. Установка индикаторных разрядов в соответствуюшее состояние может осуществляться, например, предварительно при контроле исправностиячеек. При обнаружении отказавшей ячейки40адрес из регистра 7 поступает в регистр 9и считывается содержимое соответствуюшейячейки накопителя 8 на регистр 25,При записи в исправную ячейку накопителя 6 записываемое слово с регистра 16 посту-,пает на регистр 11 и далее в накопитель 6,45 а при чтении из исправной ячейки считанноеслово поступает с регистра 11 в накопитель 6(для восстановления) и через элементы ИЛИ 17регистр 16, элементы ИЛИ 21 - на регистр 18.Запись слова в отказавшую ячейку нако 50пителя 6 происходит следуюшим образом.Блок 12 определяет по индикаторному разряду предварительно считанного содержимогоячейки, что ячейка отказала. При этом прямойкод слова, считанного на регистр 11, передается на регистр 14, а обратный код егозаписывается в ту же ячейку накопителя 6и считывается на тот же регистр 11, Затемпроисходит выдача слов из регистров 11 и 14в блок 13. Блок 13 по совпадению прямогои обратного кодов одноименных разрядов определяет отказавшие разряды и разрешает вы 60дачу из регистра 16 в регистр 11 только тех5рсгз 1)ядов слова, которые соответствхют исггравным разрядам ячейки накопителя 6. Разряды регистра 16, которые соответствуют отказавшим разрядам ячейки накопителя 6, по сигналам пз блока 13 (через элементы И.И 29) и по сигналам от дешифратора 1 О передаются через регистр 23 в коммутато 24. Коммутатор 24 по сигналам от децгифратора 1 О и от блока 13 (через элементы ИЛИ 29) записывает эти разряды на нужную позицию в регистре 25, т. е. в те разряды, которые являются резервными для данного накопителя 6. После этого производится запись слова из регистра 11 в ячейку накопителя 6 по адресу, записанному в регистре 5, и запись слова из регистра 2 Ь в ячейку накопителя 8 по адресу, записанному в регистре 9.Чтение слова из отказавшей ячейки накопителя 6 происходит следующим образом.Блок 12 определяет по индикаторному разряду предварительно считанного содержимогО ячейки, что ячейка отказала. При этом прямой код слова, считанного на регистр 11, передается на регистр 14, а обратный его код записывается в ту же ячейку накопителя 6 и считывается на тот же регистр 11, Далее происходит выдача слов из регистра 11 и из регистра4 в блок 13, Блок 13 по совпадению прямого и обратного кодов одноименных разрядов определяет отказавшие разряды и разрешает выдачу в обратном коде из регистра 11 через элементы ИЛИ 17 в регистр 16 только тех разрядов слова, которые соответствуют исправным разрядам ячейки накопителя 6. Выдача отказавших разрядов из регистра 11 блокируется. Слово, считанное из ячейки накопителя 8 на регистр 25, поступает в коммутатор 27. Коммутатор 27 по сигналам от дешифратора 10 и от блока 13 (через элементы ИЛИ 29) передает на регистр 28 те разряды, которые являются резервными для данного накопителя 6. Регистр 28 по сигналам от дешифратора 10 и от блока 13 (через элементы ИЛИ 29) выдает резервные разряды через элементы ИЛИ 17 вместо отказавших разрядов в регистр 16. В результате в регистре 16 находится правильное слово. После этого происходит восстановление информации; слово из регистра 11 в обратном коде записывается в ячейку накопителя 6 по адресу, указанному в регистре 5, а слово из регистра 25 записывается в ячейку накопителя 8 по адресу, записанному в регистре 9,Таким образом, предложенное резервированное ЗУ обеспечивает достоверное воспроизведение информации при наличии отказов в ячейках основных накопителей, используя для нескольких основных ячеек одну резервную. Это намного экономичнее по сравнению с резервированием основных ячеек таким же количеством резервных ячеек, так как необхо ямое чггсло резс 1)вггых ясок 1 и эхг снпъггс .ся. Фор,ггу,га ггзоб 1 гегенггя разрядного контроля через элементы ИЛИ четвертой группы соединены с одними управляющими входами коммутаторов и регистров сдвига, другие управляющие входы которых подключены к выходам дешифратора.Источники информации, принятые во внп 45 50 мание при экспертизе; 1. Авторское свидетельство СССР Ло 385319,кл. С 11 С 29/00, 1972. 2. Патент США Мо 3544477, кл. 340- 172.5.1970. Резервированное запоминаюшее устройство,содержагцее основные и резервные накопи;е,ш, подключенные соответственно к основныч и резервным регистрам адреса и регистрам сггова, регистр номера ячейки, подключенный основным регистрам адреса и буферному резервному регистру адреса, соединеннсгму с резервныч регистром адреса, регистр номера накопителя, подключенный через дешифратор к основным накопителям, блоки обнаружения сп казов, соединенные с основными регист ггмгслова, вспомогательные регистры слова, входы которы.; подключены к выходам основных регистров слова, блоки поразрядного контроля, одни входы которых соединены с выходачи 20вспомогательных регистров слова, друпге входы - с выходами основных регистров слова, а выходы блоков поразрядного контроля подключены через элементы И ко входам основных регистров слова, коммутаторы, регистры сдвига, выод одного из которых через соот- И ветствуюпигй коммутатор подключен ко входурезервного регистра слова, выход которого через соответствующий коммутатор соединен со входох другого регистра сдвига, группы элементов ИЛИ, выходной регистр слова, соединенный с блоком управления, огличеггоигееея тем, что, с целью упрощения и повышения эффективной емкости, оно содержит буферный резервный регистр слова, соединенный с резервным регистром слова, и буферные регистры слова, входы которых подключены соответственно к выходам элементов ИЛИ первой группы и дешифратора, а выходы - непосредственно ко входам основных регистров слов и через элементы ИЛИ второй и третьей группы соответственно - ко входам выходного регистра слова и одного из регистров сдвига, первые входы элементов ИЛИ первой группы подключены к выходам другого регистра сдвига, вторые входы - к выходам выходного регистра слова, третьи входы - к выходам основных регистров слова, выходы блоков поПИ 1 осударстаенного комитета Совета Министров по делан изобретен ий и открытий 11 ЗОЗЬ, Москва, Ж.ЗЬ, Раугнская наб. д. 4/5 илиал ППП сПатентэ, г. Ужгород, ул, 11 роекгная