Оперативное запоминающее устройство

,й вт У ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР517934, кл. б 11 С 11/00, 1974.2. Майоров С, А., Новиков Г. И. Принципы организации цифровых машин. Л., Машиностроение, 1974, с, 380 - 381 (прототип),(54) (57) 1. ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый дешифратор адреса, одни из входов которого подключены к выходам старших разрядов первого регистра адреса, а выходы - к адресным входам накопителей, информационные входы которых соединены с выходами формирователей разрядных токов, а выходы - с входами усилителей считывания, регистр числа, одни из входов которого соединены с выходами усилителей считывания, а выходы - с информационными входами коммутатора и формирователей разрядных токов, и блок управления, первый выход которого подключен к управляющим входам усилителей считывания и первому управляющему входу первого дешифратора адреса, причем второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами усилителей считывания и с первым управляющим входом регистра числа, а четвертый и пятый выходы блока управления - соответственно с одним из управляющих входов коммутатора и с упоавляющим входом первого регистра числа, входы с первого по третий и шестой выход блока управления являются соответственно входами обращения, записи, считывания и выходом готовности устройства, информационными входами и выходами которого являются соответственно другие входы регистра числа и выходы коммутатора, адресными входами устройства являются входы первого регистра адреса, отличающееся тем, -что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены второи регистр адреса, блок сравнения и второй дешифратор адреса, причем входы второго регистра адреса подключены,к выходам старших разрядов первого регистра адреса и одним из входов блока сравнения, другие входы которого соединены с выходами второго регистра адреса и другими входами первого дешифратора адреса, второй управляющий вход которого и выход блока сравнения соединены соответственно с вторым выходом и с четвертым входом блока управления, седьмой выход которого подключен к управляющему входу второго регистра числа, а восьмой выход - к управляющему входу второго дешифратора адреса, выход которого соединен с вторым управляющим входои регистра числа, а входы подключены к выходам младших разря- ЕС дов первого регистра адреса и другим управляющим входам коммутатора.е2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, С что блок управления содержит накопитель микрокоманд, блок анализа режимов, фор- Я мирователь сигнала блокировки, триггер, элемент ИЛИ-НЕ, группу элементов И, элемент задержки и дешифратор микрокоманд, выхо) . ды с первого по восьмой которого являются выходами блока, а входы соединены с одни- р ми из выходов накопителя микрокоманд, другие выходы которого подключены к одним из входов блока анализа режимов, причем М единичный вход триггера соединен с выхо- САР дом формирователя сигнала блокировки, вход которого подключен к шестому выходу дешифратора микрокоманд, выходы которого, кроме шестого, соединены соответственно с первыми входами элементов И группы, вто- ф рые входы которых подключены к выходам элемента задержки, а выходы - к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера, а выход - с входом элемента задержки и управляющим входом накопителя микро- команд, входы которого подключены к выхо дам блока анализа режимов, другие входы1095233 которого и нулевой вход триггера являютсявходами блока,3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что блок анализа режимов содержит сумматор по модулю два и элементы И с первого по третий, выходы которых подключены Изобретение относится к вычислительнойтехнике и может быть использовано для построения многоблочной системы оперативной памяти ЦВМ.Известно запоминающее устройство, которое содержит накопитель, усилители воспроизведения, регистры адреса и числа регистра признаков операций, дешифраторы адреса и признаков операций, формирователи разрядных токов, блок управления, генератор, распределитель, триггеры, элементы ИЛИ, элементы И-ИЛИ, элементы И, элементы задержки 11.Недостатком известного устройства является низкое быстродействие.Наиболее близким к изобретению является оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), содержашее блоки памяти, дешифратор номера блока памяти, входы.и выходы которого соединены соответственно с адресными входами и с управляющими входа ми блоков памяти, и блок управления 12.20Однако прототипу присуще низкое быстродействие, обусловленное необходимостью производить регенерацию при каждом обращении к устройству.Цель изобретения - повышение быстродействия оперативного запоминающего устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов оперативное запоминающее устройство, содержащее первый дешифратор адреса, одни из входов которого подключены к выходам 30 старших разрядов .первого регистра адреса, а выходы - к адресным входам накопителей информационные входы которых соединены с выходами формирователей разрядных токов, а выходы - с входами усилителей считывания, регистр числа, одни из входов ко- З 5 торого соединены с выходами усилителей считывания, а выходы - с информационными входами коммутатора и формирователей разрядных токов, и блок управления, первый выход которого подключен к управляю шим входам усилителей считывания и первому управляющему входу первого дешифратора адреса, причем второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами усилителей к одним из входов сумматора по модулю два, другие входы которого и первые входы элементов И с первого по третий являю 1 ся одними из входов блока, другими входами и выходами которого являются соответственно вторые входы элементов И и выходы сумматора по модулю два,считывания и с первым управляющим входом регистра числа, а четвертый и пятый выходы блока управления - соответственно с одним из управляющих входов коммутатора и с управляюшим входом первого регистра числа, входы с первого по третий и шестой выход блока управления являются соответственно входами обращения, записи, считывания и выходом готовности устройства, информационными входами и выходами которого являются соответственно другие входы регистра числа и выходы коммутатора адресными входами устройства являются входы первого регистра адреса, введены второй регистр адреса, блок сравнения и второй дешифратор адреса, причем входы второго регистраадреса подключены к выходам старших разрядов первого регистра адреса и одним из входов блока сравнения, другие входы которого соединены с выходами второго регистра адреса и другими входами первого дешифратора адреса, второй управляюшим вход которого и выход блока сравнения соединены соответственно с вторым выходом и с четвертым входом блока управления, седьмой выход которого подключен к управляюшему входу второго регистра числа, а восьмой выход - к управляющему входу второго дешифратора адреса, выход которого соединен с вторым управляющим входом регистра числа, а входы подключены к выходам младших разрядов первого регистра адреса и другим управляюшим входам коммутатора.Блок управления содержит накопитель микрокоманд, блок анализа режимов, формирователь сигнала блокировки, . триггер, элемент ИЛИ-.НЕ, группу элементов И, элемент задержки и дешифратор микрокоманд, выходы с первого по восьмой которого являются выходами блока, а входы соединены с одними из выходов накопителя микрокоманд, другие выходы которого подключены к одним из входов блока анализа режимов, причем единичный вход триггера соединен с выходом формирователя сигнала блокировки, вход которого подключен к шестому выходу дешифратора микрокоманд, выходы которого, кроме шестого, соединены соответственно с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены к выходам элемента задержки, а выходы - к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера, а выход - с входом элемента задержки и управляющим входом накопителя микрокоманд, входы которого подключены к выходам блока анализа режимов, другие входы которого и нулевой вход триггера являются входами блока.Блок анализа режимов содержит сумматор по модулю два и элементы И с первого по третий, выходы которых подключены к одним из входов сумматора по модулю два, другие входы которого и первые входы элементов И с первого по третий являются одними из входов блока, другими входами и выходами которого являются соответственно вторые входы элементов И и выходы сумматора. по модулю два.На фиг. 1 приведена функциональная схема предложенного оперативного запоминающего устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока анализа режимов; на фиг, 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Предлагаемое устройство содержит (фиг. 1) первый 1 и второй 2 регистры адреса, блок 3 сравнения, первый дешифратор 4 адреса, накопители 5, усилители 6 считывания, формирователи 7 разрядных токов, блок 8 управления, регистр 9 числа, коммутатор 10, второй дешифратор 11 адреса,Блок 8 управления содержит дешифратор 12 микрокоманд, накопитель 13 микрокоманд блок 14 анализа режимов, элемент ИЛИ-НЕ 1 б, триггер 16, элемент задержки 17, группу элементов И 18, формирователь 19 сигнала блокировки.Блок4 анализа режимов содержит (фиг, 2) сумматор 20 по модулю два и элементы И 21 - 23 с первого по третий.На фиг. 1 и фиг. 2 обозначены вход 24 обращения, вход 25 записи, вход 26 считывания и выход 27 готовности устройства, одни из управляющих входов 28. коммутатора 10, первый 29 и второй 30 управляющие входы дешифратора 4 адреса.На временных диаграммах (фиг. 3) изображены сигналы обращения к ОЗУ, сигналы на выходе блока 3 сравнения, сигналы на входе 28 коммутатора 10, на управляющем входе регистра 2, сигнал готовности устройства на выходе 27, сигналы на входах 29 и 30 дешифратора 4. На фиг. 3 обозначены: время 1 считывания из накопителя 5; время 1, считывания из регистра 9 числа; время ( записи в накопитель 5.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Последовательность выполняемых операций определяется подпрограммами, хранимыми в накопителе 13 (фиг. 1). Начальные адреса подпрограмм формируются блоком 14, в котором анализируется режим рабогы (запись или считывание) и условие равенства текущего адреса, содержащегося в регистре 2 и старших разрядов адреса, содержащихся в регистре 1. В соответствии с выбнраиной подпрограммои на выходе дешифратора 12 появляется требуемая последовательность управляющих сигналов. Длительность выполнения каждого управляющего сигнала определяется элементом ИЛИ-НЕ 15, элементом задержки 17 и элементами И 18, выполняющими функцию тактового генератора. В зависимости от характера управляющего сигнала, ко входу элемента ИЛИНЕ 15 через элементы И 18 подключается 15тот или иной участок элемента задержки 17, обеспечивая требуемую длительность выполнения операции.В начальный момент времени элементИЛИ-НЕ 15 заблокирован единичным уровнем на выходе триггера 16.20 При первом обращении к устройству нарегистр 1 поступает код адреса числовой ячейки, хранимой в одном из накопителей 5, а на блок 8 - сигнал обращения к устройству, опрокидывающий триггер 16, формирующий сигнал пуска, и разблокировывающий элемент ИЛИ-НЕ 15. Кроме того, на блок 8 поступает сигнал признака выполняемой операции (запись или считывание).В случае записи в ячейку регистра 9, определяемую кодом младших разрядов регистра 1, по сигналу, поступающему с соответ-, ствующего выхода дешифратора 11, осуществляется запись поступающей информации, одновременно го адресу, находящемуся в старших разрядах регистра 1, производится считывание из ячеек накопителей 5 информации, заносимой в регистр 9, кроме ячейки, в которую производится запись входной информации, После этого содержимое старших разрядов регистра 1 заносится в регистр 2, а блок 8 вырабатывает сигнал готовности устройства. Одновременно триггер 16 40 устанавливается в единицу, блокируя работу блока 8 до поступления следующего сигнала обращения.В случае, когда при первом обращениик устройству производится считывания хранимой информации, осуществляется считывац мние из накопителей 5, занесение считаннои информации в регистр 9 и выдача, в соответствии с кодом младших разрядов регистра 1, через коммутатор 10 информации, находящейся в соответствующей ячейке 50 регистра 9. Содержимое старших разрядоврегистра 1 заносится в регистр 2. Блок 8 вырабатывает сигнал готовности устройства, а триггер 16 устанавливается в единицу, блокируя работу блока 8 до следующего обращения.При последующих обращениях к устройству происходит сравнение адреса, находящегося в регистре 2, со старшими разрядами регистра 1. В случае их совпадения1095233 иг,1 обращения к накопителям 5 не происходит, В режиме считывания коммутатор 10 выдает на выход устройства информацию из той ячейки регистра 9, номер которой определяется кодом младших разрядов регистра 1, и блок 8 вырабатывает сигнал готовности устройства. В режиме записи поступающая информация заносится в требуемую ячейку регистра 9 в соответствии с сигналом,;вырабатываемым дешифратором 11 на основании кода младших разрядов регистра 1, и блок 8 вырабатывает сигнал готовности.В случае несовпадения адресов, находящихся в регистре 2, и в старших разрядах регистра 1, предварительно осуществляется независимо от заданного режима запись в накопители 5 информации, хранимой в регистре 9 по адресу, хранимому в регистре 2. Затем производится считывание из накопителей 5 информации, хранимой по адресу, определяемому старшими разрядами регистра 1. Если выполняется режим считывания, информация из соответствующей ячейки регистра 9 передается через коммутатор 10 на выход устройства, код старших разрядов регистра 1 заносится в регистр 2, а блок 8 вырабатывает сигнал готовности, В режиме записи производится запись поступающей информации в требуемую ячейку регистра 9, а в остальные ячейки заносится информация, считываемая из накопителей 5, Код старших разрядов регистра 1 заносится в регистр 2 и блок 8 вырабатывает сигнал готовности.Поскольку команды, входящие в составпрограмм, и хранимые в накопителе 13, заносятся в него последовательно, предлагаемое устройство позволяет уменьшить число обращений к накопителям 5 в КТ раз (где Тв число накопителей 5, входящих в состав устройства, К - коэффициент разветвления программ) и таким образом, повысить быстродействие оперативного запоминающего устройства.Технико-экономическое преимущество 20 предлагаемого устройства заключае"ся в более высоком быстродействии по сравнению с прототипом.итель Т. ЗайцеИ. Ве ес Соста Техред Тираж Государе ам изоб ва, Ж -Патент, едактор Т. Парфеновааказ 3607/34ВНИИПИ,по де113035, Мосфилиал ППП Р Корректор Ю.М575 Подписноевенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аренк