Буферное запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦ)4 АЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Т СССРТНРЫТИЙ ВИДЕТ И АВТОРСКОМ ельство СССР 1980,ство СССР 19 75ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(54)(;57) БУФЕРНОЕ ЭАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее регистры слова, первый и второй элементы ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем осуществления выборочного считывания информационного сло-. ва с заданным номером, в него введены формирователь потенциального уровня, Формирователь сигнала сброса, формирователь сигнала считывания, формирователь сигнала записи, эле.менты НЕ,элемент задержки, регистрданных, группы элементов И, группа элементов ИЛИ, триггеры, регистры номера слова и блоки сравнения, причем вход Формирователя сигнала записи является входом записи устройства и соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам триггеров, первый вход первого из элементов И первой группы соединен с выходом Фор-. . Мирователя потенциального уровня, а первый вход каждого последующего элемента И первой группы - с выходом предцдущеГо элемента И первой группы, . выход Формирователя сигналов записи подключен к первым входам элементов И второй группы, второй вход каждого из. которых соедйнен с первым выходом соответствующего триггера и входом первого элемента ИЛИ, третьи входы элементов И второй группы, кроме первого, подключены к выходам элементов И первой группы, второй вход каждого иэ которых соединен с вторым вцхо"фР)Зрр ЕНИЯйЯЦу дом соответствующего триггера, кро- . ме последнего, выход каждого из эле" ментов И второй группы подключен к тактовому входу одноименного регистра слова, вход сброса которого соединен с выходом одноименного элемента ИЛИ группы, а управляющий выход .- с вторым входом одноименного триггера и установочным, входом одноименного регистра номера слова, выходы которого подключены к первому и второму входам соответствующего блока сравнения, а информационные входы - к выходам номера слова соответствующего регистра слова, информационный выход которого соединен с первым входом одноименного элемента И третьей груп-пы, второй вход которого подключен к выходу одноименного блока сравне" ния и первому входу одноименного эле мента ИЛИ группы, вторые входы элементов ИЛИ группы соединены с выход формирователя сигналов сброса н вхо- Я дом сброса регистра данных, информационный вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И третьей группы, третьи входы блоков сравнения подключены к выходу Формирователя сигналов считывания и входу элемента задержки, выход которого соединен с входом считывания регистра данных, выход которо" го является информационным выходом устройстэа,.четвертые входы блоков сравнения объединены и являются управляющим входом устройства, управлеощие входы регистров номера слова соединены с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с входом формирователя сигналов считывания и является входом считывания устройст.- ва, индикаторным выходом и информационным входом которого являются соответственно выход первого элемента, 1 ЛИ и объединенные информационные входы регистров слова., Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к регистровым запоминающим устройствам,Известно буферное запоминающееустройство, содержащее адресный блок,первый и второй Формирователи, регистры хранения информации, первую,вторую и третью группы элементонИ-НЕ с одинаковым числом элементовИ - НЕ в каждой группе, равным числурегистров хранения информации Г 13. 30Недостатком этого устройства является низкое быстродействие,Наиболее близким к изобретению является буферное запоминающее устройство, .содержащее регистры, в каждый 15из которых по перному входу можетбыть записано информационное словочерез первый вход специальной ячейки, соответствующий этому регистру,собщей для всех таких ячеек кодовойшины приема информации по сигналу,поступающему на второй вход этой специальной ячейки с выхода другойячейки, также соответствующей этомурегистру, при наличии сигнала отсутствия информации, поступающего с первого выхода ячейки, соответствующеймаркерному разряду этого регистра,на первый вход другой ячейки, элементыИЛИ и элементы И, причем через первый элемент ИЛИ с первых выходов ячеек маркерного разряда, последующихрегистров поступают сигналы отсутствия информации в этих регистрах,объединенные первым элементом И, навторой вход другой ячейки, соотнетстнующей первому регистру, котораяФормирует сигнал, поступающий навторой вход специальной ячейки первого регистра, пропускающей о этомусигналу информационное слово для эаписи в первый регистр, а также дляосуществления возможности считыва-ния информационного слова из первого регистра при занятых нсех остальных регистрах со вторых выходов всех 45.ячеек, соответствующих маркерномуразряду каждого из остальных регистров, поступают сигналы занятости,.обЪединенные вторым элементом И,через второй элемент ИЛИ на первыйвход ячейки, предназначенной длятранслирования сигнала обращенияна второй вход первого регистра 2,Однако в известном буферном запоминающем устройстве, поскольку счи" 55тывание информационных слов производится последовательно из всех регистров, отсутствует воэможность выборочного считывания нужного информационного слова с заранее заданным номером, что сужает область его примеВени я,Целью изобретения является расширение области применения устройствапутем осуществления выборочного считывания информационного слова с эа данным номером с одновременной записью н свободные регистры слова других информационных слов.Поставленная цель достигается тем,что в буферное запоминающее устройство, содержащее регистры ".лова, первый и второй элементы ИЛИ, введены Формирователь потенциального уровня, формирователь сигнала сброса, формирователь сигнала считывания, Формирователь сигнала записи, элементы НЕ, элемент задержки, регистр данных, группы элементов И, группа элементов ИЛИ, триггеры, регистры номера слона и блоки сравнения, причем вход Формирователя сигнала записи является входом записиустройства и соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к первым входам триггеров, первый вход первого из элементов Ипервой группы соединен с выходом формирователя потенциального уровня, апервый вход каждого последующего элемента И первой группы - с выходомпредыцущего элемента И первой группы,выход формрователя сигналов записиподключен к первым входам элементовИ второй группы, второй нход каждогоиз которых соединен с перным выходомсоответствующего триггера и входом перного элемента ИЛИ, третьи входы элементон И второй группы, кроме пер=ного, подключены к выходам элементовИ первой группы, второй вход каждого из которых соединен с вторым выходом соответствующего триггера, кроме последнего, выход каждого из элементов И второй группы подключен к тактовому входу одноименного регистра слова, вход сброса которого соеди"нен с выходом одноименного элемента ИЛИ группы, а управляющий выход - с вторым входом одноименного триггера и установочным входом одноименного регистра номера слова, выходы которого подключены к первому и второму входам соответствующего блока сравнения, а информационные входы - к выходам номера слова соответствующего регистра слова, информационный.выход которого соединен с первым входом одноименного элемента И третьей группы, второй вход которого подключен к выходу одноименного блока сравнения и первому входу одноименного элемента ИЛИ группы, вторые входы элементов ИЛИ группы соединены с выходом Формирователя сигналов сброса и входом сброса регистра данных, инФормационный вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого. соединены с выходами элементов И третьей группы, третьи входы блоков сравнения подключены к выходу формирователя сигналов считывания и входу элемента задержки, выход которого соединен с входомсчитывания регистра данных, выходкоторого является информационным выходом устройства, четвертые входыблоков сравнения объединены и являются управляющим входом устройства,управ .щ е вход регистров номера 5слова соединены с выходом второгоэлемента НЕ, вход которого соединен с входом Формирователя сигналовсчитывания и является входом считывания устройства, индикаторным вы Оходом и информационным входом которого являются соответственно выходпервого элемента ИЛИ и объединенныеинформационные входы регистров слова, 15На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства,например, для четырех регистровслова.Устройство содержит вход 1 записиинформационный вход 2, вход 3считывания, управляющий вход 4, инФормационный 5 и индикаторный бвыходы, Формирователь 7 потенциального уровня, формирователь 8 сигнала сброса, формирователь 9 сигналазайиси, формирователь 10 сигналасчитывания, регистры 11-14 слова,регистры 15-18 номера слова, регистр19 данных, блоки 20-23 сравнения,триггеры 24-27, первую группу элементов И 28-30, вторую группу элементов И 31-34, третью группу элементов И 35-38, первый элемент ИЛИ39, группу элементов ИЛИ 40-43, второй элемент ИЛИ 44, первый 45 и второй 46 элементы НЕ и элемент 47 задержки,Максимальное число регистров 11-14слова, блоков 20-23 сравнения, регистров 15-18 номера слова, элементов ИЛИ 40-43 группы, триггеров24-27, элементовИ 28-30, 31-34, 3538 групп определяется временным установлением уровня логической единицы на выходе последнего элемента И .30 первой группы.Устройство работает следующимобразом.Информационное слово, в составкоторого входят разряд маркера, байты данных и разряды номера слова,поступает параллельным двоичным кодом на вход 2. Длина всех записываемых в устройство слов одинакова,Перед началом функционированияФормирователь 8 по включению электро питания или от кнопки управления Формирует сигнал сброса, по которому всеразряды регистров 11-14 (включая имаркерный разряд) и разряды регист-ра 19 устанавливаются в нулевое 60положение.С выхода Формирователя 7 уровень логической единицы, который отсутствует в течение всего времени функционирования устройства, через эле" 45 менты И 28-30 поступает последователь но на первый вход каждого из элементов И 32-34 при наличии уровня логической единицы на второй выходе каждого из триггеров 24-26 (на втором входе каждого из триггеров 24-27 в этом случае присутствует уровень логической единицы - значение маркерного разряда слова, поступающий с выходов регистров 11-14, указывающий на присутствие информационного слова в соответствующем из регистров 11-14) .Если в каком-либо из регистров 11- 14 отсутствует информационное слово, на его управляющем выходе присутствует уровень логического нуля, поступающий на второй вход соответствующего из триггеров 24-27, на первом выходе которого в этом случае - уровень логической единицы, открывающий соответствующий из элементов И 31-34 для прохождения импульса записи с выхода Формирователя 9 на тактовый вход соответствующего регистра 11-14 а на первом выходе того же из триггеров 24-27 - уровень логического нуля, закрывающий соответствующий иэ элементов И 28-30 для дальнейшего прохождения уровня логической единицы с выхода формирователя 7. Таким образом, по импульсу записи информационное слово с .входа 2 записывается только в первый свободный иэ регистров 11-14, если среди них имеются свободные регистры.При этом во время записи информационного слова в любой из регистров 11-14 на первый вход каждого из триггеров 24-27 через элемент НЕ 45 с входа 1 поступает инвертированный импульс записи (уровень логического нуля), запрещая переключение всех триггеров 24"27 во время записи, даже если в это время происходит считывание информационного слова из какого-нибудь из регистров 11-14 и на его управляющем выходе появляется уровень логического нуля. Единичные сигналы с выходов триггеров 24- 27 поступают также через элемент ИЛИ 39 на выход б, присутствие сигнала на котором указывает на то, что в устройстве имеются один или несколько свободных для записи информационных слов регистров 11-14.Формирователь 9 формирует Укороченный импульс записи (по переднему фронту сигнала с входа 1) с задержкой во времени относительно переднего Фронта сигнала записи, равной времени установки в заблокированное состояние триггеров 24-27 инвертиро-. ванным сигналом записи (временная задержка элемента. НЕ 45 плюс временные задержки элементов триггера, например, 24), но задний фронт импульса с выхода Формирователя 9 должен повремени совпасть с задним фронтом1соответствующего сигнала на входе 1,ьпо которому был сформирован этот импульс записи, Запись информационного слова в любой из регистров 11-14производится по переднему фронтуимпульса записи, по заднему Фронтуэтого же импульса информационноеслово переписывается в этом же регистре на его информационные выходы,таким образом, при наличии информационного слова в каком-либо из регистров. 11-4 на управляющем выходеэтого регистра присутствует уровеньлогической единицы, на информационном выходе - байты данных, на выхо"дах номера слова - номер записанного в этом регистре информационногослова (информационное слово поступает в устройство параллельным двоичным кодом) .Прк чтении данных из устройствас информационных выходов одного иэрегистров 11-14 часть информацион-,ного слова, содержащая только байтыданных, через соответствующий изэлементов И 35-38 (при наличии уровня логической единицы на его второмвходе) о элемент ИЛИ 44 поступаетв регистр 19, куда записывается попереднему фронту импульса, сформи"рованного Формирователем 10 по пе.реднему фронту сигнала, поступающегос входа 3 с задержкой во времени,равной сумме временной задержкй эле"мента НЕ 46 и времени установления в,состояние блокировки любого из регистров 15"18, при этом задний Фронтвновь сформированного импульса считывания должен совпасть с заднимфронтом сигнала на входе 3,Этот вновь сформированный импульссчитывания через элемент 47 задержки, где задерживается на время, равное сумме временных задержек элементИЛИ. 44, любого кэ элементов И 3538 и любого иэ блоков 20-23, поступает на вход регкстра 19. По заднему Фронту этого импульса байты данных в регистре 29 считываются на .выход 5,Значения маркера и номера информационного слова поступают на входысоответствующего иэ регистров 15-18,на выходах которого повторяются эткзначения маркера к номера кнформа"ционного слова, байты данных которого поступают ка соответствующий кз элементов И 35-38, Код номера считы" ваемого информационного слова (параллельный двоичный код) с входа 4 поступает на четвертый вход каждого из блоков 20-23, где при наличии уровня логической единицы, поступающего с выхода формирователя, происходит сравнение кода номера считываемого информационного слова с кодом номера информационного слова, за писанного ранее в соответствующий регистр 11-14 (сравнение производится во всех блоках 20-23 одновременно) .При совпадении номера слова в ка 15 ком-либо из блоков 20-23 на его выходе появляется импульс логической единицы ( с длительностью, равной длительности импульса на выходе формирователя 10), по переднему Фронтукоторого открывается соответствующий из элементов И 35-38 для прохождения байтов данных с выхода соот"ветствующего из регистров 11-14 насоответствующий вход элемента ИЛИ 44, 5 а по заднему Фронту которого черезсоответствующий из элементов ИЛИ40-43 и вход сброса устанавливаютсявсе разряды (включая разряд маркера)соответствующего из регистров 11-14данных. При этом в процессе считыЗ 0 вання информационного слова иэ регистров 11-14 импульсов, поступающимс выхода элемента НЕ 46 на входывсех регистров 15-18 одновременно,блокируется ка время считывания пе реключение регистров 15-18 (для исключения влияния процесса записи в какой-либо из регистров 11-14 на процесс считывания данных из другихрегистров 11-14) .4 О Таким образом, осущеСтвляется прямой доступ при считывании информационного слова с заданным номером беэсдвига всех информационных слов, хранящихся в устройстве, одновременно 45 с записью в него новых информационных слов, что позволяет применятьпредложенное устройство, например,для буферизации данных, поступающих иэ различных датчиков в параллельном коде вместе с номером этого дат О чика или, например, для ускоренияобращения к оперативной памяти.Технйко-экономическое преимущество предложенного устройства заключается в более широкой области его 55 применения по сравнению с известным.1109798 Составитель Т.Зайцеватор К,Николайчук ТехредЛ,МартякюваКорректорО.Луговая Филиал ПППБ фПатент ф, г; Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ.6091/37ВНИИПИ Гопо делам113035, М Тираж 575 дарственного коми изобретений и от ква, Ж, Раушс Подписнета СССРрытийя наб., д. 4