Устройство для сопряжения процессора с памятью

Союз СоветскнкСоциаянсткческикРеспублик ОЛИСАНИИ ИЗОБРЕТЕН ИЯ и 898437 ЮРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ) Доволнительное к авт, свидЗаявлено 21. ОЙ. 80 (21) 29112 С 06 Г 3/04С 06 Г 13/06 исоелинен заявк Гоеударстввнный квинте 3) Приорит в делам извбрвтвняй н атнрытнк681. 3 (088. но 15,01,82, Ькмлетень М 2 икования ояисання 17, 01. 82 ликов а оя 72) Авторы изобретения Кондратьев, И, А. Беляева 71) Заявитель 5 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ПРОЦЕССОРА С ПАМЯТЬ ычисли испольпроцесющими раз об не коом вто 5оиств заклюункциональных Недосттся в ок этих раничен х.близки решени сопряж зможн к предлагаемому м является устния, содержащее аиболееическим иство дл низатор, включаюор и узел выработв, два элемента а синх й генеримпуль ва триггер ий задающи актовы Изобретение относится к в тельной технике и может быть зовано в ЭВМ для сопряжениясора с модулями памяти, имеличную длительность цикла.Известны устройства управленияращением к памяти, содержащие гератор, распределитель, узел управ ления пуска распределителя, узел пусков памяти, узел задержки, узлы индикации зоны и запросов к свободной зоне, узел подготовки обращения к свободной зоне и блока управле- ния И и два элемента ИЛИ, формировательимпульса, элемент задертвки, схемусравнения, элемент И-ИЛИ, регистр,счетчик, дешифратор, сумматор, при" чем вход запроса устройства соединен с первыми входами первого и вто" рого триггеров и первыми входами первого и второго элементов И, первый выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И, выходом подключенного к первому входу первого элемента ЮЛИ, выход торого соединен со вторым входрого триггера 23.Недостаток этого устройства эак" лючается в больших аппаратурных зат" ратах.Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее триггер ожидания, входы которого подключены ко входам нЗапросф устройства, а выход - к первому входу первого элемент3 898 ч 3 та И, выходом соединенного с первым входом первого элемента ИЛИ, вторые элементы И и ИЛИ, триггер пуска, соединенный первым входом с выходом первого элемента ИЛИ, и задающий генератор, подключеннь 1 й выходом к первому входу узла выработки тактовых импульсов, введены два элемента НЕ, причем второй вход первого элемента И подключен ко входу "Чтение" устройст ва, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого является входом "Зались" устройства, второй вход соединен с выходом триггера ожидания, а третий вход - через первый элемент НЕ со входом "Данные приняты" устройства и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со входом "Данные 36 готовы" устройства и через второй элемент НЕ - с третьим входом пер.вого элемента И, а выход - со вторым входом триггера пуска, третий и четвертый входы и выход которого фф ,подключены соответственно к выходу и первому и второму входам узла выработки тактовых импульсов, выход которого является тактовым выходом устройства, 36На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема узла выработки тактовых импульсов.Устройство содержит (см,фиг,11 ЗЗ вход 1 "Чтение" и входы 2 и 3 "Запрос" устройства, тактовый выход 1 устройства, задающий генератор 5, вход б "Запись", вход 7 "Данные готовы" и вход 8 "Данные приняты" уст ройства, триггер 9 ожидания, узел10 выработки тактовых импульсов,узел 11 пуска-останова, состоящий из элементов И 12 и 1 М,. элементов НЕ 13 и 15, элементов ИЛИ 16 и 17 4 з и триггера 18 пуска, имеющего выход19Узел 10 выработки тактовых импульсов может быть реализован в аиде коль цевого счетчика ( в данном примере четырехразрядного ), состоящего из триггеров 20-23, элементов И 21-31, элементов НЕ 32-36, выход 37-Оузла, образованного выходами эле- ментов И 21-27, входа 41 узла, сое- фф диненного с задающим генератором 5, входа 19 пуска узла, соединенного с выходом триггера пуска и входом 2 на 7 4чального сброса узла (на фиг. 1 не показан).Устройство работает следующим образом,Если триггер 18 установлен в "1" то сигнал с его выхода, поступая по1 шине 19, разрешает запуск кольцевогосчетчика. Коммутация триггеров согласно фиг.2 обеспечивает выработку последовательных сигналов двойной длительности поотношению к импульсам задающего генератора и перекрывающихся между собой. Сигналы с выхода триггеров поступают на элементыИ 2-27, с выхода которых и выдаютсятактовые импульсы. В рассматриваемом ниже примере в течение такта необходимо выработать четыре импульса, что требует наличие четырехразрядного кольцевого счетчика. При рассмот"рении работы устройства предполагается, что оно используется с процессором с микропрограммным управлением и триггер 9 ожидания является разрядом микрокоманды и устанавливается при считывании последней. Так как микрокоманда,управляющая действиями в текущем такте, считывается в конце предыдущего такта г то триггер 9 указывающий на то, что данные, считываемые из основной памяти, будут нужны для обработки ( или данные, записываемые в память, будут изменены в данном такте, установится в конце предыдущего,такта. Пусть в -ом такте процессор выдает сигнал "Чтение" на вход 1 (или "Запись" на вход б)(см. фиг, 1),. а данные из памяти потребуются процессору (или данные для записи изменяются) в (+2)-ом такте, на что будет указывать единицное состояние триггера 9 в конце (+1)-ого такта. Если при установке триггера 9 в "1" информация еще не будет считана из основной памяти, на что указывает отсутствие сигнала на входе 7 "Данные готовы" (либо нельзя изменять информацию, которая еще нужна основной памяти для выполнения заданной в -ом такте операции "Запись", на что указывает отсутствие сигнала на входе 8), то сигнал с выхода элемента И 12 (элемента И 11)сбросит в конце ( +1) -ого такта триггер 18 (см.фиг.1). Нулевое состояние триггера 18, поступая на вход 19 узла выработки тактовых импульсов (см.фиг,2) заблокирует выработку оче 5 89843 редной серии тактовых импульсов, а следовательно, и выполнение (1+2) -ого такта процессора до появления сигнала "Данные готовы" на входе 7 ("Данные приняты" на входе 8), Появление сигнала "Данные готовы" (или "Данные приняты" ) через элемент ИЛИ 17 по импульсу задающего генератораустановит триггер 18 в н 1" (см,фиг.1), Единичный сигнал с выхода триггера 10 18,поступая на вход узла выработки так товых импульсов,а значит и выполнение (1+2)-ого такта. Если сигналы "Данные готовы""Данные приняты" ) приходят до установки в "1" триггера 9 И ожидания, то процессор работает без остановки.Таким образом, устройство с мень" вим объемом оборудования обеспечивает возможность перекрытия работы 30 процессора и основной памяти, Процессор запускает память (например, на чтение операнда), но не останавлива" ется в ожидании данных, а продолжает свою работу (например, формирует или модифицирует адрес другого операнда) и только тогда, когда дальнейшая работа процессора невозможна без данных из памяти, процесор останавли-вается, если же к этому моменту дан- ф ные уже готовы, то процесор работает без останова. Кроме того, устройство обеспечивает воэможность при многомодульной организации основной памяти подключение к процессору модулей па мяти с разным быстродействием,так как, при асинхронной работе процессора и памяти, быстродействие подключенных модулей памяти может быть учтено.Формула изобретения 4 рУстройство для сопряжения процессора с памятью, содержащее триггер ожидания, входы которого подключеныко входам "Запрос" устройства, а выход -. к первому входу первого элемента И, выходом соединенного с первымвходом первого элемента ИЛИ, вторыеэлементы И и ИЛИ, триггер пуска, соединенный первым входом с выходом первого элемента ИЛИ, и задающий генератор, подключенный выходом к первомувходу узла выработки тактовых импульсов, о т л и ч а а щ е е с я тем,что, с.целью сокращения аппаратурныхзатрат, в устройство введены дваэлемента НЕ, причем второй вход пер"вого элемента И подключен ко входу"Чтение" устройства, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходомвторого элемента И, первый вход которого является входом "Запись устройства, второй вход соединен с выходомтриггера ожидания, а третий входчерез первый элемент НЕ со входом"Данные приняты" устройства и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со входомДанные готовы" устройства и черезвторой элемент НЕ - с третьим входомпервого элемента И, а выход - со вторым входом триггера пуска, третий ичетвертый входы и выход которого подключены соответственно к выходу ипервому и второму входам узла выработ"ки тактовых импульсов, выход которогоявляется тактовым выходом устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 556444, кл. 6 06 Г 13/06, 19752. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2889809, кл. б 06 Р 3/04,1980 (прототип).898437 д г Составитель В. ВертлибРедактор 8, Бобков Техред А,Бабинец Корректор С. Шекма роектная, 4 филиал ППП "Патент", г. Ужгород Заказ 11951/66 Тираж 731 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Рауаска