Устройство для управления резервированной динамической памятью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦЙАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) Ц 1 1703 10 06 Р 13/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ М ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(56) Авторское свидетельство СССР М 744571, кл. С 06 Р 13/00, 1982.Авторское свидетельство СССР М 1119020, кл . С 06 Р 13/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕЗЕРВИРОВАННОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ ПА 1 ЯТЬО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании высоконадежных резервированных систем динамической памяти из двух асинхронно работающи оперативных запоминающих устройств . Целью изобретения является 2повышение надежности динамической памяти. Устройство для управления ре зервированной динамической памятью содержит триггер 3, первый 4 и второй 5 элементы задержки, первый 6 и второй 7 элементы И. Введение в устройство первого 8, второго 9, третьего 10 и четвертого 11 элементов И-НЕ, элемента ИЛИ 12, первого 13 и второго 14 элементов НЕ и элемента ИЛИ-НЕ 15 позволяет при обнаружении некорректируемой ошибки в основном ОЗУ производить выдачу ответного сигнала и считанных данных из резервного ОЗУ без увеличения среднего времени выборки, а также использовать резервное ОЗУ для увеличения информационной емкости.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для повышения надежности оператзодгнамической памяти ЭВМ,5Целью зобретеция является повышение надежности динамической памяНл чертеже приведена схема соеди:еш(ых между собой двух устройствдля уцрдвления резервированной динам)еской памятьЮ, одно из которыхвходит в состав основного, а другоеРезервного ОЗУ.Клждое из устройств 1 и 2 содерО.лемецть( задержки, первь 6 и второйэ)ле(ецтьИ, первый 8, второй 9,трети 10 и четвертый 11 элементы И 1(1:, Оет ИЛИ 12, первый 13 и ВТО 20Рой 14 элементы НЕ и элемент ИЛИ-.1; 15, первыц управляющий вход "Ко.ец обслуживания" 16, первый 17 и втоРой 18 входы задания режима, управляющиц выход Обслуживание запроса 259, второй управляющий вход "Конецобслуживания" 20, выход "Конец обслужидця" 21, управляющий выход цГежим Рлботы" 22 устройства, вход 23г(рзцлкд ошб(, третий вход 24 задл(реж(г(а, выход 25 для подключе(гл резервного блока памяти, запРось(й цход 26 и установочыгг вход)7Устройство для управления Резер цровлп(ой дццлмической памятью рабо.лет с;сдуль( образом.11 редцоложим, что в начдле работы (".истемь; плгг(т, состоящей из двух дгцлц(ческих асинхронно работающих ОЗУ, )стрОЙство 1 Должно ВхОДить В состлв осцовцого ОЗУ, а устройство 2 - ц состлн ОЗУ, - находящегося в сжм "горячего" резерва, Тогда грет Вход 24 задания режима уст Ройстгл 1 подключается к шине еди:оо :Отецциллд, а вход 24 устрой= :т)л 2 - к пине нулевого потенциала. 1 л првом входе элемента И-НЕ 11 уст 1 1 1 Ройстнл 1 О;лзывается логическая 1цл грвом входе элемента И-НЕ 1111 )1 ус-.РО(ствл 2 - логический О, В ис;о состоягв обоих устройствах (л (ериом входе 17 задания режима и нходе 23 гризндка ошибки присутствуя 55 г)т соответственно логические 0 и "1", поэтому на выходе элементов- 1 Е : с) хрлцяются высокие, а на выхо;ге л:(е.(ецтов И-НЕ 10 - низкие уровни напряжения. На запросных входах 26присутствуют логические "0", устанавливающие в нулевое состояние триггеры 3. В результате на выходах элементов И-НЕ 8 и на управляющих выходах"Обслуживание запроса" 19 оказываются логические "1". 1 бступая в дальнейшем на вторые управляющие входы "Конец обслуживания " 20, они вызываютпоявление логической "1" на выходах21 окончания обслуживанияПеред началом обмена данными на установочный вход 27 обоих устройствподается положительный импульс, поступающий на вторые входы элементов ИНЕ 11. В устройстве 1 на выходе элемента И-НЕ 11 формируется логический0, в то время как на выходе элемента И-НЕ 11 устройства 2 сохраняется логическая 1", В результате вустройстве 1 на выходах элементовИ 6 и 7 устанавливаются низкие уровни напряжения, а на выходе элементаИЛИ-НЕ 15 и выходе 25 для подключения резервного блока памяти - вы- ("сокий. 11 оследний поступает на второйвход 18 задания режима устройства 2и далее на первый вход элемента И 6.На обоих входах элемента И 6 оказываются логические "1" и на его выходе также появляется логическая "1",которая проходит на второй вход элемента И 1 И-НЕ 15, формируя логический"0" на его выходе и выходе 25. С выхода 25 устройства 2 логический "0"поступает на вход 18 устройства 1, азатем на первый вход элемента И 6,подтверждая наличие логического "0"на его выходе.11 о окончании положительного импульса на установочных входах 27 ца)выходе элемента И-НЕ 11 устройства1 появляется логическая "1", поступающая нд первый вход элемента И 7 ивторой вход элемента И 6,Однако, так клк ца их других вхо-дах присутствуют логические "0", навыходах элементов И 6 и 7. и входахэлемента ИЛИ-НЕ 15 сохраняются низкиеуровни цапряжеция, а ца выходе 25высокий.В устройстве 2 по окончании положительного импульса на входе 27 уровень сигнала на выходе элемента ИНЕ 11 не меняется, оставаясь в состояниилогической "1", Так как ца первом входе элемента И 6 также присутствует логическая "1", на его выходесохраняется высокий потенциал, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 и выходе 25 - низкийВ устройстве 1 логический "О" на входе элемента НЕ 13 вызывает появление логической "1" на его выходе. Поступая в дальнейшем на управляющий выход 22 "Режим работы", она служит признаком работы данного ОЗУ в основном режиме. В устройстве 2 на входе элемента НЕ 13 присутствует логическая "1", а на выходе 22 - логический "О", что служит признаком работы ОЗУ в резервном режиме .В процессе обмена информацией с памятью на запросные входы 26 основного и резервного устройств подается высокий уровень напряжения. Так как память динамическая и оба ОЗУ работают синхронно и независмо друг от друга, то к моменту его поступления в одном из них мажет протекать цикл регенерации и обслуживание запроса начнется только по окончании этого цикла. Соответственно будет задержана и вьдача ответного сигнала на первый управляющий вход Конец обслуживания" 16,Предположим, что первым закончило обслуживание запроса резервное ОЗУ. Тогда на вход 16 устройства 2 поступает положительный перепад напряжения, переводящий триггер 3 в единичное состояние. При этом на первом входе элемента И-НЕ 8 оказывается логическая "1", так как на его втором входе также присутствует логическая "1", на управляющий выход "Обслуживание запроса" 19 выдается логический "О", поступающий на второй управляющий вход 20 устройства 1, Далее он проходит на первый вход элемента ИЛИ 12, но поскольку на его втором входе присутствует логическая "1" с инверсного выхода триггера 3, высокий уровень на выходе элемента ИЛИ 2 сохраняется. По окончании обслуживания запроса в основном ОЗУ положительный перепад напряжения выдается на вход 16 устройства 1, триггер 3 переходит в единичное состояние и на втором входе элемента ИЛИ 12 появляется логический "О". В результате на выход 21 окончания обслуживания основного устройства вьдается низкий уровень ответного сигнала.При этом, так как в основном устройстве на втором. входе элемента И-НЕ 8 присутствует логический "О" выдачи низкого уровня на выходе 19 не происходит, а сохранение логической "1" на входе 20 устройства 2, препятствует выдаче ответного сигнала с выхода 21Если первым закончило обслуживание запроса основное ОЗУ, то вначале логический "О" появляется на втором входе 51 О элемента ИЛИ 12 устройства 1, что однако не приводит к выдаче ответного сигнала на выходе 21, так как на первом входе элемента ИЛИ 12 сохраняется логическая "1".По окончании обслуживания в резервном ОЗУ на вход 20 устройства 1 поступает логический "О", на обоих входах элемента ИЛИ 12 оказываются низкие уровни напряжения и с его выхода на выход 21 окончания обслуживания вьдается ответный сигнал.Таким образом, при записи или чтении данных вьдачу ответного сигна 15 20 25 30 35 40 ет логическая "1", то на его выходеформируется высокий уровень напряжения, вызывающий появление логического "О" на выходе элемента ЮИ-НЕ 5и выходе 25. С выхода 25 логический,"О" поступает на вход 18 устройства 2и далее на первый вход элеме нт а И 6 .На выходе элемента И 6 оказываетсянизкий уровень напряжения, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 и выходе 25высокий. 11 оследний проходит навход 18 устройства , а затем на первый вход элемента И 6, формируя логическую "1" на его выходе. 45 50 55 В результате после снятия признака ошибки с входа 23 на выходе 25 устройства 1 сохраняется логический ла, свидетельствующего об окончании обслуживания запроса, производит основное ОЗУ при условии окончания обслуживания в резервном. При чтении данных логический "О" на выходе 2 используется, кроме того, для выдачи основного ОЗУ считанного числа.При обнаружении в одной из ячеек основного ОЗУ некорректируемой ошибки на вход 23 признака ошибки устройства 1 поступает логический "О". При этом на выходе элемента И-НЕ 1 О и втором входе элемента И 7 оказывается логическая 1. Так как на первом входе элемента И 7 также присутству 57032"0", а на выходе 5 устройства 2 логическая "1".Таким образом, основное ОЗУ становится резервным, а резервное - основным, о чем свидетельствует нали 5 чие низкого уровня на выходе 22 устройства 1 и высокого уровня на выходе22 устройства 2. Признак ошибки поступает на вход 23 раньше сигнала на входе 16, поэтому вначале производится переключение основного и резервного ОЗУ, и только потом осуществляется выдача ответного сигнала и считанного числа. В результате система 15 памяти исправляет ошибку без увеличения среднего времени выборки.Если в дальнейшем при чтеггни данных по какому-либо адресу логический "0" поступает на вход 23 устройства 2, происходит обратное переключение, Таким образом, система динамической памяти из двух ОЗУ не выдает правильную информацию только н случае совпадения адресов ячеек, содер - 25 жащих некорректируемые ошибки,что приводит к зависанию.Переключение основного и реэервно", го ОЗУ может быть выполнено н принудительном порядке, С этой целью на 30 входы 17 обоих устройств подается логическая "1". В основном устройстве это приводит к совпадениго высоких уровней напряжения на входах элемента И - НЕ 9, так как на его третьем входе присутствует логическая "1" с выхода элемента 5 задержки (гга третьем входе элемента И-НЕ 9 резервного устройства присутствует логическийО ), На выход элемеггта И - 1 Е 9 по является логический "О", а на выходе элемента И-НЕ 10 - логическая "1". Б дальнейшем переключение основного и резервного устройств осуществляется так же, как и при поступлении логического "0" на вход 23. - Дггительность задержки сигнала на элементе 5 должна быть выбрана равной или большег, чем на элементе 4 для того, чтобы логический "0" появился на50 первом входе элемента И-НЕ 9 раньше смены логического состояния на еготретьем входе,В вычислительных системах, где не требуется резервирования оперативной памяти, второе ОЗУ может быть использовано для наращивания информационного объема, При этом входы 18 и 20 обоих устройств подключаются кшине нулевого потенциала,Таким образом, изобретение позволяет построить систему оператиннойдинамической памяти, сохраняющуюработоспособность при наличии некорректируемых ошибок в обоих ОЗУ (приусловии несовпадения их адресов),в которой взаимное переключение основного и резервного режимов работы устройств производится без увеличениясреднего времени выборки,Наряду со значительным повышениемнадежности, устройство позволяет пользователю использовать второе ОЗУ длянаращивания информационно о объема,что расширяет функциональные возможности системы памяти.Формула изобретенияУстройство для управления резернированной динамической памятью, содержащее триггер, первый и второй элементы задержки, первый и второй элементы И, причем вход синхроггизации триггера является первым упранлягощгм входом Конец обслуживания устройства, вход первого элемента задержки является первым входом задания режима устройства, первый вход первого элемента И является вторым входом задания режима устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности динамической памяти, н него введены элементы И-НЕ, элемент ИЛИ, элемент НЕ, элемент ИЛ 1-НЕ, причем прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого является упранлягощим выходомОбслуживание запроса" устройства, первый вход элемеггта ИЛИ является вторым управляющим входом Конец обслукинания" устройства, инверсный выход триггера соединен с вторым входом элемента ИИ, выход которого является ньгходом Коггегг обслужив ав ния устройства, второй вход первого элемента ИЕ соединен с первым входом первого элемента И гг входом первого элемента НЕ, ныход которого соединен с входом второго элемента задержки и является управляющим выходом Режим работы устройства, вы.ход первого элемента задержки соединен с входом нтг рого элемента 1 Е, ньгход которого сог динегг с ггерньгм нхг91517032 1 Одрм второго элемента И-НЕ, выход ко- входом элемента ИЛИ"НЕ, второй вход торого соединен с первым входом треть- которого соединен с выходом первого его элемента И-НЕ, второй вход кото- элемента И, выход элемента ИЛИ-НЕ яврого является входом признака ошибки ляется выходом для подключения ре 5устройства, первый вход четвертого эервного блока памяти устройства, элемента И-НЕ является третьим входом вход первого элемента задержки соедизадания режима устройства, выход нен с вторым входом второго элемента четвертого элемента И-НЕ соединен с И-НЕ, третий вход которого соединен вторым входом первого элемента И и 10 с выходом второго элемента задержпервым входом второго элемента И, ки, вход сброса триггера является второй вход которого соединен с выхо- запраоным входом устройства, второй дом третьего элемента И-НЕ, выход вход четвертого элемента И-НЕ являет- второго элемента И соединен с первьм ся установочным входом устройства.Составитель В.ЧеботоваРедактор 0,10 рковецкая Техред Л.Олийнык Корректор О.КравцоваЗаказ 6391/51 Тираж 668 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1