Магазинное запоминающее устройство

(50 6 11 С ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ И АВТОРСИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(72) Людмил Георгиев Дановски и Никола Кирилов Касабов (НРБ) (71) ВМЕИ "Ленин" (НРБ)(56) Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Народиой Республики Болгарии. (54)(57) МАГАЗИННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из последовательно соединенных регистров в направлении от первого к последнему и обратно через разрешающие схемы для парафазной связи между регистрами, каждая из которых состоит из 2 и параллельно соединенных логических элементов И,. где П - разрядность регистров, при этом информационные входы устройства соединены с входами первого регистра, а выходы первого и второго регистров являются информационными выходами устройства, характеризующееся тем, что разрешающие входы разрешающих схем 1, через которые выходы регистров 2 с второго до предпоследнего соединены с входами следующего по порядку нарастания номеров регистра, соединены с первым управляющим входом 3 и через логический элемент НЕ б с вторым управляющим входом 4 устройства, а разрешающие входы разрешающих схем 7, через которые входы регистров 2 с второго до предпоследнего соединены с выходами следующего по порядку нарастания номеров регистра, связаны с первым управляющим входом 3 через элемент НЕ б, при этом выходы второго регистра связаны через разрешающую схему 8, разрешающие входы которой связаны с вторым управляющим входом 4 и через элемент НЕ 6 - с третьим управляющим входом 5, с выходами первого регистра и через разрешающую схему 9, разрешающие входы которой связаны с первым и вторым управляющими входами 3 и 4 и через элемент НЕ б - с третьим управляющим входом 5, с входами последнего регистра, а выходы первого регистра связаны с входами второго через разрешающую схему 10, разрешающий вход которой связан с первым управляющим входом 3 и с . входами послед него регистра, а через разрешающую схему 11, разрешающие входы которой связаны с первым управляющим входом 3 через элемент НЕ б и с вторым управляющим входом, в.то время как входы первого регистра связаны с выходами последнего через разрешающую схему 12,разрешающие входы которой связаны с первым управляющим входом 3 и через элемент НЕ б - с вторым и третьим управляющими входами 4 и 5.Изобретение относится к магазин-ному запоминающему устройству, которое используется для временного хранения данных, обрабатываемых цифровой вычислительной машиной, в котором могут сохраняться Ми -разрядных чисел 5 и которое может быть применено н боль ших, малых и микро цифровых вычислительных машинах.Известна магазинная ячеечная 1 регистровая память, которая исполь зуется при построении некоторых процессов вычислительных машин, и состоит из Й по и -разрядных регистров, соединенные последовательно с первого до последнего и обратно через 15 вентили для парафазного соединения регистров, состоящиеиз двух элементов й, причем разрешающие входы вентилей соединены с управляющими шинами для переноса содержимого регистров с первого к .последнему, для дублирования содержимого первого регистра во втором и для обмена содержимых.первого и второго регистров .25Недостатком магазинной памяти является отсутствие возможности повторной записи уже обработанных данных без нарушения порядка данных в памяти и отсутствие возможности для произвольного обмена данных между регистрами устройства, не нывода данных иэ негоИзвестна магазинная память, реализованная в обычной памяти, которая состоит из указателя текущей ячейки магазинной памяти и ячеек памяти.Недостатками магазинной памяти, кроме уже указанных, является меньшее быстродействие, связанное с необ 40 ходимостью считывания и записи в память или иэ памяти, а также и занятость определенного объема памяти, когда магазинная память является частью процессорного устройства ЦЭВМ.45Цель изобретения - создание магазинного запоминающего устройства, сохраняющего структурную простоту магазинной памяти и ее нозможиости сдвига содержимого регистров "Впередф 50 дублирование первого регистра и обмен между первым и вторым регистром при переносе-"Вперед" и "Назад" в последнем регистре для дальнейшего : хранения воэможности любого обменамежду регистрами в устройстве при подаче определенной управляющей: последовательности на его входе.Поставленная цель достигается тем, что магазинное запоминающее устройство, состоящее изйи -разряд ных регистрон и вентилей.й для парааного соединения регистров, причем каждый Вентиль состоит иэ 2 И логи-, ческих элементов ИИнформационные входы устройства соединены с входа ми первого регистра, а информационными выходами устройства являются выходы первбго и второго регистров, Разрешающие входы вентилей, при помощи которых выходы регистров с второго до предпоследнего соединены к нходам следующего по порядку возрастания номсров регистра, соединены с первым управляющим входом устройства и .через элемент НЕ с вторым управляющим входом, а разрешающий вход вентилей при помощи которых входы регистров с второго до предпоследнего подключены к выходам следующего по порядку возрастания номеров регистра, соединены с первым управляющим входом через логический элемент НЕ. Кроме того, выходы второго регистра соединены с входами первого регистра через вентиль, разрешающие . входы которого соединены с вторым управляющим входом и через элемент НЕ с третьим управляющим входом ис входами последнего регистра через вентиль, входы которого соединены с первым управляющим входом через элемент НЕ и с вторым управляющим входом. Входы первого регистра соединены и с выходами последнего регистра через разрешающую схему, вентили которой подключены к первым управляющим входам и через элемент НЕ к вторым и третьим входам.Преимуществом устройства является. возможность произвольного параллельного обмена данных между регистрами и возможность повторной записи данных, находящиеся в первом и втором регистрах, н последней регистр для дальнейшего хранения, при этом структурная схема сохраняется.Магазинное запоминающее устройство позволяет производить разные типы организации ввода и вывода данных в память и иа памяти: "Последний вошел - первый вышел", "Первый вошел - первый вышел".и "Первый вошел - последний вышел", что является дополнительным преимуществом. Устройство позволяет обработку арифметических выражений, .операнды кото" рых записаны в произвольном порядке в магазинном запоминающем устройстве. Возможность произвольного ,параллельного обмена данных между ;регистрами. увеличивает быстродействие многих алгоритмов обработки данных, записанных в магазинном запоминающем устройстве, которое ведет за собой широкое: применение магазинных запоминающих устройств в про" ектировании боЛьших, малых и микро- цифровых вычислительных машин.На череже представлена блок-схема магазинного запоминающего устройства.Устройство состоит из И по М-разрядных регистров и вентилей для парафазного соединения регистров, каждыйиз которых состоит из 2 И параллельно соединенных логических элементов И причем разрешающие входы регистров 2 с второго по предпоследнийсоединены с входами следующего попорядку возрастания номеров регистрасоединены с первым управляющим входом 3 устройства и через элементыНЕ б с вторым управляющим входом 4,а разрешающий вход вентилей 7, при Опомощи которых входы регистров 2,с второго по предпоследний соединены с выходами следующего по порядку возрастания номеров регистра,соединен с первым управляющим входом 3 через элемент НЕ б. Выходывторого регистра соединены с входами первого регистра через вентиль8, разрешающие входы которого соединены с вторым управляющим входом 4 20и через элемент НЕ б - с третьим управляющим входом 5 устройства, атакже с входами последнего регистрачерез вентиль 9, разрешающие входыкоторого соединены с первым и вторым управляющим входами 3 и 4 черезэлемент НЕ б с третьим управляющимвходом 5. Выходы первого регистрасоединены с входом второго регистрачерез вентиль 10, разрешающий вход.которого соединен с первой управляющей шиной 3, а также и с входами последнего регистра через вентиль11, разрешающйе входы которого соединены с первым управляющим входом 3через элемент НЕ б и с вторым управляющим входом 4, а входы первогорегистра соединены с выходами последнего регистра через вентиль 12,разрешающие входы которого соединены с первым управляющим входом 3 40и через элемент ЯЕ - с вторым итретьим управляющим входами 4 и 5.Входы 13 и 14 записи данных устройства соединеныс входами первого ре-.гистра, а выходы 15 и 16 первого. регистра, второго регистров соответственно являются выходами устройст.ва для вывода данных. Входы питанияи синхронизации устройства не указаны.5 ОМагазинное запоминающее устройст.во работает следующим образом.При подаче на управляющие входы3-5 управляющего кода 1 0 О, регистры 2 соединяются через открытыеэтим кодом вентили 101, 12 такчто содержимое каждого регистра передается.циклично следующему за нимпо порядку возрастания номеров регистру., Данные в устройстве переносятся на один шаг к конечному регистру, а из последнего к первому,т,е. в устройстве- реализуется преобразование1 2 3 ММ,М 2 М 2 М 165 в котором на первом ряду находятся номера регистров, которые прини. мают содержимое соответствующих регистров, указанных на втором ряду преобразования.При подачи управляющего кода 101. на входы 3-5 реализуется преобразование1 2 3;МЯ1 1 2 ММпри помощи которого содержимое первого:регистра записывается во второй 1(дублируется), а содержимое остальных регистров переносится на один шаг к последнему. Вышеуказанные управляющие два кода служат для заполнения магазинного запоминающего уст ройстваПри подаче управляющего кода 0 1 О на входы управления 3-5 регистры 2 соединены через вентили 7, 8, 11 причем каждый регистр переда" ет.свое содержимое в регистр, номер которого опережает его, а первый регистр передает в последний, т.е. в устройстве реализуется преобразованиег ЗММпри котором данные в устройстве переносятся к его началу для вывода или обработки, причем содержимое первого регистра записывается снова в последний опустевший регистр и может быть использовано для последующей обработки, если необходимо. При подаче кода9 1 содержимое регистров 2 переносится циклически с последнего до второго через вентили 7 и 9, а содержимое первого регистра сохраняется, т.е, реализуется преобразование.(1 2 3-111 2 42/ которое необходимо, когда в первом регистре находится уже полученный результат как первый операнд, а в третьем регистре - второй операнд. При этом содержимое второго регистра снова запоминается в последнем регистре и может быть использовано для дальнейшей обработки. При подаче кода 9 1 1 на входы 3-5 реализуется преобразование1 2 3-11 3 4 1 / причем содержимое регистров 2, начиная с последнего и кончая третьим, переносится на один шаг вперед, а содержимое первого регистра сохраняется, кроме того оно записывается снова в последнем регистре . Остальные два из управляющих кодов имеют аналогичное предназначение и отличаются номером регистра, первый или второй, который должен попасть в1последний регистр. При подаче кода 110 первый и второй регистры обмениваются своим содержимым, а содержимое остальных регистров не изменяется, что получается разрешением схем 10 и 8. Преобразование, которое реализуется, есть.Это преобразование необходимо для обмены мест двух операндов при выполнении некоторых арифметических обработокПодача кодовых комбинаций 999 и 111 на управляющие входы .запрещена. Комбинация управляющих вхо дов 3-5, при которой не изменяется содержимое какого-нибудь регистра, не предусмотрена. Если такая комбинация необходима, управляющие шины должны иметь возможность выключаться примерно высоким импендансом) или должна быть предусмотрена шина разрешающая обмен синхронизифующая) . ИнФормационные входы 13 :могут использоваться для записи считывания данных с внешней памяти, а входы 14 для записи результатов арифметического устройства, входы которого соединены с выходами 15 и 16, Парафаэная передача информации между регистрами необходима, потому что при монофазной связи регистры, которые сохраняют свое содержимое, будут нулированы и кроме этого связи между. регистрами будут усложняться и комбинационная часть увеличится. Преобразованиями., Р,Ф ф,образуют базис по отношению ко всеМ преобразованиям.множества1,2 М), с Этим способом любой обмен между ре.гистрами может быть реализован при подаче подходящего управляющего слова из указанных выше кодов, при котором преобразование соответствую-.5 щее этому обмену разлагается в определенной последовательности (фроиз" ведения) базисных преобразователей В,Ь, Р, 1, р . Для получения этих разЛожейий используется ЦЭВМ, для кото рой ;-.существуют алгоритмы и програм+мы. Например, если количество регистр ров равно 8, для реализации преобразования,(1 2 3 4 5 6 7 815 133145678/необходима подача управляющего слова 110, 010,110,101 потому что разложение преобразования 9 в базисе 5,5, Р, Ф 9, " Р 8 является 3;1,5,ВУмножение в разложенном преобразовании выполняется слева направо, а управляющее слово образуется при помощи соответствующих кодов базовых преобразований в обратном порядке. Преобразование, например,необходимо, еслц необходимо получить квадрат третьего регистра (при помощи подачи арифметическому устройству содержимого первого и второго ЗО регистров), а результат сложить ссодержимым первого регистра, причем следующие операции используют содержимое следующих регистров в порядке их номеров без изменений/5 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек 4 или Редактор Е.Лушникова Техред А,Ач э 4564/42 Тираж 594 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Раомитета открыти кая наб