Буферное запоминающее устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(5 )М. Кл, 611 С 9 а явлено 06,04, 78 (21) 260 1560/18-24 с присоединением заявк Государственный комитет СССРОпубликовано 07.07.80. Беллетеиь Эй Дата опубликования описания 10.07,8 УДК 681,327,66(088.8) чин, Г, Г. Мошиченко и Г. А. Сатышев) Заявитель 4) БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ее усты хра 5 которых Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения дискретной информации.Известно буферное запоминающ ройство, которое содержит регистр нения чисел, одноименные разряды соединены последовательно, и схему управления 11Устройство характеризуется низким1 О быстродействием и имеет низкую надежность функционирования, т.к. критично к длительности поступления входной информации.Наиболее близким из известных по тэхнической сущности является буферное заГпоминаюшее устройство, которое содержит регистры хранения чисел, одноименные разряды которых соединены через элементы И последовательно, и схему управления Последняя представляет собой управляк щий двухтактный регистр сдвига, содержащий в каждом разряде основной и вспомо гательный триггеры, соединенные через 2элементы И. Нулевой выход каждого основного триггера управляющего регистра сдвига, кроме первого, подключен к элементу И предыдущего разряда этого ре гистра. Выход элемента И каждого разряда управляющего регистра, сдвига соединен с нулевым входом вспомогательного триггера того же разряда, с единичным входом вспомогат епьного триггера предыдущего разряда и со входом соответствующих эле- ментов И регистров .хранения чисел 2Изобретение характеризуется низким быстродействием, которое определяется частотой поступления тактовых импульсов, Эта частота ограничена предельной часто. - той переключения логических элементов.Белью изобретения является повышение быстродействия устройства.Для достижения этой цели в буферном запоминающем устройстве, содержащем регистры хранения чисел, регистр сдвига, шины записи и считывания, введены распределитель импульсов, элементы задерж- ки и элементы ИЛИ, выходы которых соез . 746720динены со входами записи Всевсех регистров последнем разряде, т.е. на выходе 7.(М).Таким об азом с шины записи 1 1 регистхранения чисел, кроме первого; одни из Так рвх дов элементов ИЛИ подключены к вихо- ра 1, М снимается ф 1",одпос пленки следуюшего слова оно дам регистра сдвига, а другие входы - к При п тусп е елитапя импульсов, вход записьвается по сигналу, поступающему которого через первый элемент задержки по шине, в реги р соединен с шиной считывавания один из вхо- регистры выполчены на триггерах Э-тиегист ов пе ед записью новой дов "реги"р"ег сгра сдвига через второй элемент па, сброс регистров перед записью ново з е жки соединен с шиной записи и вхо-,информации не требуется. Огар нф рия аз шается в момент записи новой). дом записи первого регистра хранения чи мация разрушсел, другой вход регистра сдвига соединен Из регистр а 1.1 это слово запишется в ре 1 2-1, (М), т.к. на входах записи с другим входом первого элемента ИЛИ. гистры 1, -( - )Иа чертеже представлена функциональ- этих регистров находятся "1", Со входа ная схема усгройства. но содержит регистры 1.1-1. Я хранения чисел, элемен-в регистр 1. новое слово не эаписыва 2,1-1 ( -1) ИЛИ, егистр 3 сдви- ется, а старое - сохраняется, Сигнал зага, распределитель импу ьИ мпульсов элемен- писи через элемент 5 задержки сдвигает ты 8 и 6 задержки, выходы 7.1-7(И) содержимое регистра 3 влево. В регистреа 3 сдвига вЬьходы 8.1-8.(И) устанавливается код 11.100 (нули в по- распределителя им4 импульсов информаци следних двух разрядах - т,е. на выходахФонные входы 9 1-9.М устройства, выходы 7( -2)-7. (Й).10.1-10.М устройства, шина 11 записи Таким образоМ, по мере заполненияустройства информацией количество нулей и шина 12 считывания.Регистры 1.1-1.8 предназначены для "справа" в разрядах регистра 3 увеличивавыполнены на ется. При этом последовательно снимаютт игге ахи) -типа. Элементы 2.1-2.(й) ся "единицы" со входов записи регистров ИЛИ предназйачены для управления пере- хранения чисел (в направлении от старших запи сью информации и младших регистров регистров к младшим).д ое может в старшие. егистр сд. Р 3 двига выполнен Общее количество слов, котор реверсивным и предназначен для определе- зо хранить устройство, равно й ния числа незанятых регистров хранениячисел, а аспределитель импульсов 4- Информация с выходо в 10 1-10 М подля оргаганимции сдвига информации после ступает к абоненту, где происходит еесчитьвание. При этом сигнал, которым ее считьвания.Устройство работает следующим обра- З 5 абонент считывает информацию, подаетсяна шину 12 считывания устройства, СигЗОМ.В исходном состоянии в реверсйвном . нал считьвания через элемент ад р6 з е жкис е 3 сдвига установлен код 111 поступает на вход распределителя 4 и за тель 4 О ми ет4 О на своих выходах, начиная с выходадля записи информации в устройсгво 8,( -), последовательность импульсов.на шину 11 записи поступает импульс, по Импульс с выхода 8.(М-)поступаетчерезкоторому первое М-разрядное ыово запи элемент 2(-1) ИЛИ на вход записи ресывается в регистр 1.1, На входы записи гистра 1.Й. При этом в регистр 1.йперегистров 1,2-1. Й поступают "единиц 4 реписьвается информация из регистрас выходов реверсивного регистра 3 сдви.ф 1), 3 атем аналогично импульс с выга через элементы 2.1-2.Ь) ИЛИ По хода 8,(И) распределителя 4 переписыэтому информация с выходов Регистра ф вает информацию в регистр 1.(8-1) иззапишется в регистр 1 2 оттуда - в Ре предыдуаего,регистра и так далее. Такимгистр .1.3 и так далее, через время Р" образом, происходит сдвиг информации вное суммарному времени срабатывания всщх сторону старших регистров и к выходамрегистров 1.1-1,Й, входная информация10 1 10.М подключается следуюшее слопоявится на выходах 10.1-10 М Устрой воства.Сигнап с шины 11 записи йоступает Сигнал с выхода 8.1 (послед ний выход также на один из тактовых входов регист распределителя 4) сдвигает вправо содерра 3 сдвига через элемент задер жимое регистра сдвига 3, Количество фнуст а 3 мень сдвигая влево содер мое ржимое регистра 3. В лей" справа в разрядах регистра уменьРегистре 3 будет код 1110 (ноль в шается на единицу.746720 6всех серийно выпускаемых логических элементов предельная частота ограничена и-. таким образом, чтобы 1 д в несколько и- раз превышало т. сраб.Ф5Быстродействие предложенного устройу ства в несколько раз превышает быстроо- действие известного. 30 5Рассмотренные процессы записи исдвига информации могут происходить влюбой последовательности. При этом колчество "нулейф в разрядах регистра сдвга 3 равно разности числа импульсов записи и считывания, т.е. равно количествслов, хранимых устройством в данный ммент времени.Элемент 5 задержки разрешает переключение регистра 3 сдвига только послетого, как входное слово достигает старшего свободного регистров.Элемент 6 задержки (величина его задержки не меньше, чем длительНость импульса считывания) разрешат запуск распределителя 4 импульсов по окончаниисчитывания информации абонентом, Призаполнении устройства информацией скорость продвижения информации от младших регистров кстаршим определяетсятолько временем срабатывания этих регистров и не зависит от тактовых импульсов, что имеет место в прототипе. Сравнивая предложенное устройство с извест. ным по быстродействию, следует отметить,5что после поступления 1-го входного слова оно появляется на выходе:а) в предложенном устройстве - черезвремя Т= МсРов еб) в прототипе - через времяТ=(И) Ь,где-число регистров хранения чисел,- время срабатывания регистров,АРЛЬп-период следования тактовых импульсов. 35определяется частотой поступленияитактовых импульсов, которая по условиямустойчивой работы элементов не должнапревышать предельной частоты переключения этйх элементов. В то же время для щ формула изобретения Буферное запоминаюшее устройство, содержащее последовательно соединенные регистры хранения чисел, регистр сдвига и шины записи и считывания, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены распределитель импульсов, элементы задержки и элементы ИЛИ, выходы которых соединены со входами записи всех регистров хранения чисел, кроме первого, одни из входов элементов ИЛИ подключены к выходам регистра сдвига, другие входы ихк выходам распределителя импульсов, вход которого через первый элемент задержки соединен с шиной считывания, один из входов регистра сдвига через второй элемент задержки соединен с шиной залиси и входом записи первого регистра хранения чисел, другой вход регистра сдвига соединен с другим входом первого элемента ИЛИ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМд 375681, кл. 6 11 С 19/00,06,08.70,2. Авторское свидетельство СССРИф 407396, кл. б 11 С 19/00,28,08,72 (нрототип).12/22 . Тираж 662 Подл ис БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4