Буферное запоминающее устройство

(5 4 С .11 С 19/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 888202, кл. С 11 С 19/00, 1961,Авторское свидетельство СССР9 1075310, кл. С 11 С 19/00, 1984,(54) БУФЕРНОЕ ЗАПОИИНА)ДЦЕЕ УСТ- РОИСТВО(57) Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам, и может бытьиспользовано в системах сбора, передачи и обработки информации. Цельюизобретения является повьппение быст1336118 родеиствия устройства, Устройство содержит накопитель 1, регистры 2- 2 , счетчик 3 адреса записи, счетчики 4 -4считывания, блок 5 задания приоритетов обращений, счетчики 6, - 6 слов. Элементы И 7. - 7 , триггеры 8,-8 управления сигналом обраще" ния,.дешифраторы 9 -9, триггеры 101-10 управления Формированием адреса считывания, дополнительные элементы И 11 -11 , блоки 12 - 12, элементов И, элементы 13 - 13 задержки, блоки 14, -14 элементов НЕ,Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам, и может бытьиспользовано в системах сбора, передачи и обработки информации.Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства,Сущность изобретения заключаетсяв следующем. Заполнение накопителя 1 Оосуществляется словами, записываемыми . последовательно формируемымадресам. При появлении первого слова для какого-то из направлений егоадрес фиксируется в соответствующем 15счетчике адреса считывания, а в счетчике слов фиксируется величина свободного массиванакопителя (в словах),в пределах которого будет записыватьсяинформация данного направления, Та О,ким образом, при считывании информации по одному из запросов (направлений) нет необходимости перебиратьвсе адреса, начиная с нулевого, Достаточно осуществить поиск, начиная 25с адреса первого словаданного на-,правления,На чертеже изображена функциональная схема устройства,1Устройство содержит накопитель 1, 30регистры 2.1-2 ш, счетчик 3 адресазаписи, счетчики 4.1-4 ш адресов считывания, блок 5 задания приоритетовобращений, счетчики 6.1-6 ш слов, элементы И 7.1-7 ш, триггеры 8,1-8 шуправления сигналом обращений, дешифраторы 9.1-9 ш, триггеры 10,1-10 шуправления формированием адреса счипервый 15 и второй 16 управляющиевходы устройства, входы 17 -17 обращений. Устройство может осуществлять выдачу любых наборов информационных слов на каждое иэ направлений по мере поступления от них запросов эа информацией. При этом дляобслуживания одного из направленийнет необходимости в просмотре всегообъема накопителя - поиск нужной информации осуществляется, начиная садреса первого слова соответствующего направления, 1 ил,тывания, дополнительные элементы И 11.1-11 ш, блоки И 12,1-12 ш элементов, элементы 13.1-13 ш задержки, блоки 14,1-14 ш элементов НЕ, первый 15 и второй 16 управляющие входы устройства, входы 17,1-17 ш запросов.Число регистров 2, счетчиков 4 адресов считывания, счетчиков 6 слов, элементов И 7, триггеров 8 управле-. ния сигналом обращения, дешифраторов 9, триггеров 10 управления формированием адреса считывания, дополнительных элементов И 11, блоков 12 элементов И, элементов 13 задержки, блоков 14 элементов НЕ, входов 17 запросов соответствует числу направлений ш, по которым выдается информация из буферного запоминающего устройства.Число элементов в блоках 12 и 4 составляет 1 оя и, где и - число слов, которое может быть записано в накопитель. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии (в начале очередного сеанса обмена) триггеры 10 управления формированием адреса считывания установлены в единичное состояние, а все счетчики обнулены (цепи установа не показаны). Принадлежность слова к соответствующему выходному информационному направлению определяется по коду нескольких разрядов слова, которые поступают на дешифраторы 9 с накопителя 1, 1336118При записи информации в накопитель 1 слово сопровождается управляющим сигналом на первом 15 управляющем входе устройства,Например, поступившее слово пред-. назначено для 1-го направления выдачи информации. В соответствии с кодом и управляющим сигналом на первом .выходе дешифратора 91. формируется 10 сигнал высокого уровня, который поступает на второй вход дополнительного элемента И 11 д,на первом .входе которого присутствует сигнал высокого уровня с выхода триггера 10 д управБ ления формированием адреса считывания, Сигнал высокого уровня с выхода дополнительного элемента И 11 д по ступает на вход элемента 13 задерж.ки и управляющие входы блока 12 20 элементов И, где разрешает прием информации с выхода счетчика 3 адреса записи, При поступлении сигнала на первый управляющий вход 15 уст- . ройствана нервом выходе блока 5 за дания приоритетов формируется сигнал высокого уровня, который поступает на вход счетчика 3 адреса записи и разрешает передачу его содержимого на адресный вход накопителя 1 и ин формационные входы блоков 12 элементов И, Первое слово записывается по нулевому адресу . Код адреса записи первого слова -го направления с выходов блока 12 элементов И поступает на вторые входы счетчика 4 адреса считывания и входы блока 14 х элементов НЕ. С выходов блока 141 элементов НЕ обратный код адреса записи поступает на вторые входы счетчика 40 61 слов.Таким образом, в счетчике 4 адреса считывания будет зафиксирован адрес первого слова, предназначенного для 1.-го направления (в данном 45 случае 000), а в счетчике 6 слов- количество слов, среди которых может оказаться информация -направления (в данном случае 111).Сигнал с выхода элемента 131. задержки (время задержки выбирается достаточным для занесения информации в счетчики адреса записи и счетчики слов, но меньшим времени действия сигнала на входе счетчика адресаза писи) поступает на вход триггера 101 управления формированием адреса считывания и переводит его в нулевое состояние. Сигнал низкого уровня с выхода триггера 101 поступает на первый вход дополнительного элемента И111. Таким образом исключается занесение информации счетчика 3 адресазаписи в счетчик адреса записи и счет.чик слов при записи очередного (непервого) слова для 1.-го направления.По заднему фронту сигнала, поступающего на его вхор, счетчик 3 адресазаписи увеличивает свое содержимоена единицу, Очередное слово записывается по новому адресу,Информация на запись может посту-,пать либо в виде отдельных слов.либо в виде группы слов для различных направлений. Например, для 1.-гонаправления поступает десять словподряд, а затем следует слово дляЕ-го направления, В соответствии скодом и управляющим сигналом иа первом выходе дешифратора 91 сформируется сигнал высокого уровня, которыйпоступает на второй вход дополнительного элемента И 111, на первом входекоторого присутствует сигнал высокого уровня с выхода триггера 1 ОМ уп.равления формированием адреса считы-.вания, Сигнал высокого уровня с выхода дополнительного элемента И 111поступает на вход элемента 131 задержки и управляющие входы блока .121элементов И, где разрешает прием информации с выхода счетчика 3 адресазаписи. При поступлении сигнала напервый управляющий вход 15 устройства на первом выходе блока 5 задания приоритетов формируется сигнацвысокого уровня, который поступаетна вход счетчика 3 адреса записи иразрешает передачу его содержимогона адресный вход накопителя 1 и информационные входы блоков 12 элементов И. Слово записывается по данномуадресу, Код адреса записи первогослова 1-го направления с выходовблока 121 элементов И поступает навторые входы счетчика 41 с адреса считывания и входы блока 14 элементовНЕ, С выходов блока 141 элементовНЕ обратный код адреса записи поступает на вторые входы счетчика 61слов.Таким образом, в счетчике 4 Е адре.са считывания будет зафиксированадрес первого слова, предназначенного для 1-го направления (в данномслучае 001010), а в счетчике 61 с -слов количество слов, среди которыхМОжет оказаться информация 1-го напранления (в данном случае 110101).Среди ранее. записанных (до появления первого слова 1-го направления)5слов информации 1-го направлениябыть не может. Сигнал с выхода элемента 131 задержки поступает навход триггера 1 ОЕ управления формированием адреса считывания и переводит его в нулевое состояние, Сигналнизкого уровня с выхода триггера 10поступает на первый вход дополнительного элемента И 111, Таким образомисключается занесение информации 15счетчика З.адреса записи в счетчикадреса записи и счетчик слов призаписи очередного слова 1-го направления. Дальнейшее функционированиеустройства при записи инфорации 20в накопитель аналогично рассмотрен-.номуВ ходе записи в счетчиках 4,1 т 4 шфиксируются адреса первых слов, а.всчетчиках 6,1-6 ш - количество слов, 25в пределах которых может находитьсяинформация соответствующих направле"ний,Как только значение счетчиков 6становится не равным нулю, сигналыразрешения с их выходов поступаютна вторые входы соответствующих элементов И 7 - подтверждается наличиев накопителе 1 информации для соот-.ветствующих направлений, При поступлении запросов по входам 17 запросов соответствующие триггеры 8 переводятся в единичное состояние и сигналы высокого уровня с их выходов поступают на третьи входы соответствующих элементов И 7,При появлении сигнала на второмуправляющем входе 16 устройства (онпоступает на первые входы элементовИ 7.1-7 ш) сигналы высокого уровняс выходов элементов И 7, соответствующих направлениям выдачи информа-,ции, от которых поступил запрос идля которых в накопителе есть информация, поступают на соответствующиевходы блока 5 задания приоритетовобращений, Блок 5 задания приоритетов выделяет из поступивших сигналов старший по приоритету (наиболееприоритетное направление) и формирует сигнал на соответствующем выходе.Например, наиболее приоритетнымявляется Е-е направление. Сигнал с одного из выходов блока 5 задания приоритетов обращений поступает на первые входы счетчиков 6 Е слов и счетчиков 41 адреса считывания и вход дешифратора 9 Е, По данному сигналу осуществляется подключением счетчика 4 Е к адресным входам накопи. теля 1 и считывание первого слова информации 1-го направления. Считанное слово с выхода накопителя 1 поступает на первые входы регистров 2,1-2 ш, а код слова - на входы дешифраторов 9.1-9 т. При наличии сигнала с соответствующего выхода блока 5 задания приоритетов обращений дешифратор 9 Е по коду формирует сигнал на втором выходе, Сигнал с второго выхода дешифратора 91 поступает на вторые входы регистра 21 и триггера 8 Е, Триггер 8 Е переводится в нулевое состояние, Разрешается прием слова в регистр 21 (выдача информации по 1-му направлению), По заднему фронту сигнала, поступившего на первые входы, счетчик 41 адреса считывания увеличивает, а счетчик 61уменьшает свое содержимое на единицу Таким образом осуществляется однократный обмен с наиболее приоритетным направлением, формирование адреса очередного обращения к накопителю и снятие запроса. До поступления очередного запроса 1-го направления име-. ется воэможность организовать однократный обмен со следующим по приоритету направлением, При поступлении оче едного запроса 1-го направления с появлением очередного сигнала на втором 16 управляющем входе устройства начинается поиск очередного слова информации 1-направления, Если информация записывается в виде группы слов, то происходит считывание очередного слова аналогично тому, как производится считывание первого.Если же информация записывается в виде отдельных слов для различных направлений, то может оказаться, что очередное считанное слово не принадлежит 1-му направлению. В этом случае в данном такте на втором выходе дешифратора 9 Е сигнал не формируется, считанное слово в регистр 2 Е не принимается и триггер 8 Е в нулевое состояние не переводится, Содержимое счетчика 41 адреса считывания увеличивается, а содержимое счетчика 61 слов уменьшается на единицу. В оче1336118 формула изобретенияБуферное запоминающее устройство, содержащее накопитель, информацион- З 0 ные выходы которого подключены к информационным входам регистров, а адресные - к выходам счетчика адреса записи и счетчиков адреса считывания, счетчики слов, триггеры управления сигналом обращения,.элементы И и блок задания приоритетов обращения, адресный выход которого соединен с входом счетчика адреса записи, информационные выходы блока 40 задания приоритетов обращения соединены с информационными входами счетчиков адреса считывания и счетчиков слов, управляющий вход блока задания приоритетов обращений является первым управляющим входом устройства, информационные входы блока задания приоритетов обращений подключены к выходам элементов И, первые входыСоставитель В.фо кина Редактор А.Козориэ Техред И.Попович Корректор С,Черни Заказ 4051/50 Тираж 589 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 редном такте запрос М-го направления остается наиболее приоритетным и поиск продолжается - считывается очередное слово информации. Считывание производится до тех пор, пока не будет считано слово для 1-го направления или же содержимое счетчика 61 слов не станет равным нулю, что означает Отсутствие информации 1-го 10 направления в накопителе 1, При нуле- вом состоянии счетчика 6 сигнал с его выхода закрывает элемент И 71 с и блокирует воэможность обслуживания запросов 1-го направления, 15Предлагаемое устройство может осуществлять выдачу любых наборов информационных слов на каждое из направлений по мере поступления от них запросов за информацией, При этом 20 для обслуживания одного из направлений нет необходимости в просмотре всего объема накопителя - поиск нужной информации осуществляется начиная с адреса первого слова соответствую щего направления,которых объединены и являются вторымуправляющим входом устройства, вторые входы элементов И соединены свыходами соответствующих счетчиковслов, третьи входы - с выходами соответствующих триггеров управлениясигналом обращения, установочные входы которых являются входами обраще ния устройства, информационными выходами которого являются выходы регистров, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введеныдешифраторь 1, триггеры управленияформированием адреса считывания, дополнительные элементы И, блоки элементов И, элементы задержки, блокиэлементов НЕ, выходы которых соединены со счетными входами соответствующих счетчиков, слов, а входы - сосчетными входами соответствующих счетчиков адреса считывания и с выходамисоответствующих блоков элементов И,первые входы которых объединены иподключены к выходу счетчика адресазаписи, а вторые входы - с выходами.соответствующих дополнительных элементов И и входами соответствующихэлементов задержки, выходы которыхподключены к входам соответствующихтриггеров управления формированиемадреса считывания, выходы которыхсоединены с первыми входами соответствующих дополнительных элементов,И,вторые входы которых подключены кпервым управляющим выходам соответствующих дешифраторов, вторые управляющие выходы которых соединены свходами сброса соответствующих триг"геров и управляющими входами регистров, первые информационные входыдешифраторов подключены к информационным выходам накопителя, вторые информационные входы - к первому управляющему входу устройства, а третьиинформационные входы - к информационным выходам блока задания приоритетов обращений,