Запоминающее устройство с само-контролем

Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 800581 Бюллетень И 9 20Дата опубликования описания 300581 5 М Кз С 11 С 29/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский ордена Ленина энергетический институт(54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С САМОКОНТРОЛЕМ Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в системах, требующих быстрого восстановления работоспособ 5ности запоминающих устройств,Известны запоминающие устройствас самоконтролем.Одно из известных устройств содержит динамические полупроводниковые блоки памяти, дешифратор, элементы 2 И, блок управления, блок регенерации, состоящий из таймера,генератора регенерации, счетчика иселектора, и блок диагностики (1)., Недостатками этого устройстваявляются высокие аппаратурные затраты на блок диагностики и низкаянадежность.Наиболее близким к предлагаемомуявляется запоминающее устройство, 20содержащее полупроводниковые блокипамяти, дешифратор, первые и вторыеадресные шины, блок микропрограммного управления и схемы локализации отказов (блок диагностики) (21,Недостаток такого устройства заключается в низкой надежности в случае реализации устройства на динамических запоминающих элементах вследствие невозможности определять отказы 30 блоков, обеспечивающих регенерацию информации.Цель изобретения - повышение надежности запоминающего устройства, выполненного с применением полупроводниковых запоминающих элементов динамического типа.Поставленная цель достигается тем, что в запоминающее устройство с самоконтролем, содержащее группу накопителей, дешифратор, блок контроля и блок управления, причем выходы накопителей подключены ко входам блока контроля, входы дешифратора подключены к одним из адресных выходов блока управления и являются одними из адресных входов устройства, другие адресные выходы блока управления являются другими адресными входам;. устройства, введены формирователь синхроимпульсов, счетчик, мультиплексор, селектор, блок местного управления, элементы И и элемент И-НЕ, причем первый вход селектора подключен к первому входу элемента И-НЕ и первому управляющему выходу блока управления, второй входк выходу формирователя синхроимпуль-, сов, а третий вход - ко второму уп-. равляющему выходу блока управления, 83477115 20 25 35 40 45 50 55 60 б 5 выход селектора подключен ко входублока местного управления, первыйвыход которого соединен со входомсчетчика, а второй выход - со входомстробирования мультиплексора и вторым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к первым входамэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходами дешифратора,а выходы - с первыми адресными входами накопителей, выходы мультиплексора подключены ко вторым адресным входам накопителей, одни из выходов мультиплексора соединен с выходами счетчика, а другие входыс другими адресными выходами блокауправления.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит группу накопителей 1, выполненных на полупроводниковых запоминающих элементахдинамического типа, элементы И 2,дешифратор 3, блок контроля 4, блокуправления 5, селектор 6, элементИ -ПЕ 1, формирователь синхроимпульсог. 8, блок местного управления 9,предназначенный для управления регея. виней информации, счетчик 10,г 1 уньтиплексор 11 и адресные входыи 13,Вчходь 1 накопителей 1 подключенык входам блока контроля 4, Входыдемнфратора 3 подключены к однимиз адресных выхоцов блока управления 5 и являются одними из адресныхвходов 12 устройства, Другие адресные выходы блока управления 5 соединены с другими адресными входами13 устройства. Первый вход селектора 6 подключен к первому входу элемента И-НЕ 7 и первому управляющему выходу блока управления 5. Второй вход селектора б соединен с выходом формирователя синхроимпульсов8, а третий вход - со вторым управляющим выходом блока. Управления 5.Выход селектора б подключен ко входу блока местного управления 9,первый выход которого соединен совходом счетчика 10, а второй выходсо входом стробирования мультиплексора 11 и вторым входом элементаИ-НЕ 7, выход которого подключенк первым входам элементов И 2, вторые входы которых соединены с выходами дешифратора 3, а выходы - спервыми адресными входами накопителей 1. Одни из входов мультиплексора 11 соединены с выходами счетчика 10, а другие входы - с другимиадресными выходами блока управления5.Устройство работает следующим образом.Блок управления 5, выполняющиймикропрограммное управление, и селектор 6 осуществляют управление регенерацией информации в зависимости от режима работы устройства и этапа диагностирования,Устройство работает в рабочем режиме и в режиме диагностирования. Состояние первого управляющеговыхода блока управления 5 соответствует логической единице в рабочем режиме и логическому 0 в режиме диагностирования,10Селектор б подключает вход блока местного управления 9 к формирователю синхроимпульсов 8 в рабочем ре-. жиме или к блоку управления 5 в режиме диагностирования.В рабочем режиме адрес столбца накопителей 1 поступает с первых адресных входов 12 устройства на дешифратор 3, на одном из выходов которого появляется логический О., а на других выходах - логическая единица, поступающие на первые входы элементов И 2. На вторые входы элементов И 2 с выхода блока местного управления 9 через элемент И-НЕ 7 подается логическая единица, что обеспечивает обращение только к одному столбцу накопителей 1, элементы памяти которых.возбуждаются логическим нулем, Адрес элемента памяти поступает со вторыхадресных входов 13 устройства черезвходы мультиплексора 11 на адресные входы накопителей 1. По истечении периода регенерации, отсчитываемого таймером, на его выходе появляется логическая единица которая стробируется на селекто-, ре б логической единицей с первого управляющего выхода блока управления 5, и поступает на вход блока местного управления 9.Этот блок вырабатывает последовательность импульсов на входе счетчика 10 и сигнал Регенерация (логическая единица), стробирующий мультиплексор 11 и элемент И-НЕ 7. Так как оба входа этого элемента находятся в состоянии логической единицы, то логический 0 на его выходе переключает выходы всех элементов И 2 в состояние 0, что обеспечивает одновременное обращение по всем столбцам накопителей 1 во время регенерации. Адреса регенерации формируются на счетчике 10 и при наличии сигнала Регенерация через входы мультиплексора 11 поступают на адресные входы накопителей 1. После полного перебора адресов на счетчике 10 выход формирователя синхроимпульсов 8 перебрасывается в нулевое состояние и регенерация заканчивается.В режиме диагностирования выполняется циклическая перезапись и считывание по всем адресам столбца на834771 Т а б л и ц а 1 1 0 0 1 1 0 Т 2 Особеройствапроведенэтапа.Цельютройства б л и ц а 2 лементыпамяти МТ 2 МТЗ ТЗ М Т 2 2 МТЗ М МТ 1 1 МТ 2 МТ МТ МТ 3 2 МТ 1 МТ 1 МТ 2 МТЗ МТ 1 МТ 2 МТЗ М копителей 1 и по всем столбцам набора тестовых слоев, пример которых Адрес и набор тестовых слоев задаются блоком управления 5. Количество тестовых слоев должно быт не менее трех для определения отка зов по вторым адресным входам 13 устройства, так как в этом случае по адресам, кратным двум, записываются разные тестовые слова. остью предлагаемого усляется последовательное диагностирования в два первого этапа работы усявляется диагностирование Аналогичным образом тестируются остальные столбцы накопителей 1.Локализация неисправностей осуществляется после тестирования всего запоминающего устройства,Так как тест поиска дефекта обеспечивает естественную регенерацию информации, то запуск внешней регенерации на первом этапе необходимо блокировать, что осуществляется логическим 0 на управляющих выходах блока управления 5, подключенных к третьему и первому входам селектора б соответственно. Так как запуск внешней регенерации блокируется, то второй выход блока местного управления 9 находится в состоянии логического 0, который инвертируется элементом И-НЕ 7 и поступает на вторые входы элементов И 2, обеспечивая во время прохода теста поиска дефекта обращение только к одному столбцу накопителей 1. Адреса тестовых слоев формируются для разрядности слова, равной восьми,приведен в табл 1,5всего устройства, эа исключениемблоков, осуществляющих регенерацию:формирователя синхроимпульсов 8,блока местного управления 9, счетчика 10, мультиплексора 11 и селектора б. В каждом последующемтакте осуществляется запись тестовой последовательности, циклическисдвинутой на один адрес, для достижения первоначального положения, 5 Алгоритм работы устройства (тестпоиска дефекта) для одного столбцаи числа элементов памяти в каждомиз накопителей 1, равного восьми,показан в табл. 2. на адРесных выходах блока управления 5. Считанные из накопителей 1 слова 45 поступают на входы блока контроля 4,где происходит локализация отказов.Целью второго этапа работы устройства является, диагностирование селектора б,формирователя синхроимпульсов 8,блока местного управления 9,счетчика 10 и мультиплексора 11. Отказы счетчика 10 и мультиплексора 11 идентичны отказам адресных схем запоминающего устройства. Отказы типа Постоянный 0 на выходах формирователя синхроимпульсов 8, селектора б или на первом выходе блока местного управления 9, приводящие к отсутствию последовательности импульсов на входе счетчика 10, или отказ блока шестого управления 9,при.водящий к отсутствию сигналаРегенерацияф (в этом случае не стробируется мультиплексор 11 и блокируется передача адреса регенерации со счетчика 10 на выход мультиплексора 21),834771 соответствуют обращению только по одному адресу, определяемому состоянием счетчика 10 (в первом случае) или сигналами на вторых адресных входах 13 (но втором случае) . Обра" щение по одному адресу является одним из видов отказов адресных нхо" дон.Так как тест поиска дефекта, используемый на первом этапе, выявляет все отказы адресных схем, то его можно применить для диагностирования указанных выше блоков без введения дополнительного оборудования в блок контроля 4 . Для этого достаточно любой столбец накопителей 1 протестировать в режиме. регенерации. При этом адреса элементов памяти н на-. копителях 1 берутся со счетчика 10, который запускается логической единицей со второго управляющего выхода блока управления 5. На вторые входы элементов И 2 подается логическая единица (проиннертированный на элементе И-НЕ 7 логический 10 с первого управляющего выхода блока управления 5) обеспечивая запись и считывание во время регенерации.Технико-экономическая эффективность предлагае.;го устройства заключаются в повышении надежности запоминающего устройства, реализованного на полупроводниковых запоминающих элементах динамического типа, за счет введения диагностирования блоков, обеспечивающих регенерацию информации. Формула изобретения Заказ 411 Филиал ППП "Патент" Ужгород, ул. Проектная,Запоминающее устройство с самоконтролем, содержащее группу накопителей, дешифратор, блок контроля и блок упранления, причем выходы накопителей подключены ко входам блока контроля, входы дешифратора подключены к одним из адресных выходов блока управления и являютсяодними из адресных входов устройства, другие адресные выходы блокауправления являются другими адрес-ными входами устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оносодержит формирователь синхроимпульсон, счетчик, мультиплексор, селектор, блок местного управленйя, элементы И и элемент И-НЕ, причем первый вход селектора подключен к первому входу элемента И-НЕ и первомууправляющему выходу блока управления, 15второй вход - к выходу формирователя синхроимпульсов, а третий вход -ко второму управляющему входу блокауправления, выход селектора подключен ко входу блока местного управления, первый выход которого соединен 20 со входом счетчика, а второйвыход - со входом стробиронаниямультиплексора и вторым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к первым входам элементов И, 5 втоРые входы которых соединены свыходами дешифратора, а выходы -с первыми адресными входами накопителей, выходы мультиплексора под"ключены ко вторым адресным входам З 0 .накопителей, один из выходов мультиплексора соединен с выходами счетчика, а другие входы - с другимиадресными выходами блока управления. 35Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Огнев И.В. Исследование и разработка модульного попупронодникового оперативного запоминающего устройства большой информационной ем 40 кости повышенной надежности. Заключительный отчет оНИР 9 78080531,М., МЭИ, с. 109,149-174,191.2, Патент США М 3940601,кл, 235-153, опублик. 1976 (прототип Тираж 645 Подписное