Запоминающее устройство с обнаружением ошибок

(прототип). У 47И.Никол идетельство Сс С 11/00, 1982 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛА)4 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕЛ(54)(57) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СОБНАРУЖЕНИЕМ ОШИБОК по авт. св.В 1034070, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, в него введеныдополнительный накопитель, пятый ишестой .регистры, четвертый счетчикимпульсов, третья группа элементовИ, четвертый и пятый элементы И,второй элемент ИЛИ, блок сравнения,элемент НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, причемпервый вход четвертого счетчика импульсов является другим адреснымвходом устройства, входы пятого регистра соединены с выходами четвертого счетчика импульсов, а.выходыподключены к адресным входам допол 80,1130897. А кительного накопчтеля, информационные входы которого соединены с выходами элементов И третьей группы, а выходы - с входами шестого регистра, выходы которого подключены к одним из входов блока сравнения, другие входы которого соединены с первыми входами элементов И третьей группы и с выходами третьего регистра, а выход соединен с входом элемента НЕ и с первым входом четвертого элемента И, выход которого подкжочен к третьему входу второго счетчика импульсов и к второму входу четвертого счетчика импульсов, третий вход которого соединен с вторыми входами Е элементов И третьей группы и с выходом элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого, второй вход четвертого элемента И и первый вход пятого элемента И являются одним из управ- Р ляющих входов устройства, второй вход пятого элемента И соединен с выхоЬвй дом элемента НЕ, а выход - с одним иэ входов второго элемента ИЛИ, вы- Сф ход которого подключен к вторым вхо" Ю дам первого и второго элементов И 00 и к второму входу элемента ИЛИ-НЕ. 1рого счетчика иьщульсов являются адресными входами устройства, другими управляющими входами которого являются вторые входы элементов И второй группы, первый вход второго элемента И и второй вход третьего счетчика импульсов, третьи входы элементов ИЛИ второй группы подключены к выходам второго регистра 1 .В этом устройстве при записи и считывании каждый раз проверяется состояние накопителя и производится обход неработоспособных ячеек. При заляется запись инверсного кода в накопитель, считывание его, запись прямого кода и также считывание, Это позволяет осуществить контроль работоспособности данной ячейки. Если данная ячейка неработоспособна, запись слова производится ан".логично в следующую ячейку.При считывании слова последовательно осуществляется считывание прямого кода слова из накопителя, запись в наконитель инверсного кода слова, считывание его, т.е. контролируется работоспособность ячейки. Если ячейка работоспособна, слово выдается на выход устройства и в накопитель записывается прямой код. Если неработоспособна, считывание осуществляется из следующей ячейки.Таким образом, недостатком известного устройства является низкое быстродействие при считывании данных,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства;Поставленная цель достигается тем, что в запоминающее устройство с обнаружением ошибок введены дополнительный накопитель, пятый и шестой регистгы, четвертый счетчик импульсов, третья группа элементов И, четвертый и пятый элементы И, второй элемент 1 1 130897 1Изобретение относится к вычисли- .тельной технике, в частности к запо,минающим устройствам.По основному авт. св. В 1034070известно запоминающее устройство собнаружением ошибок, содержащее накопитель, регистры, сумматоры по модулю два, счетчики импульсов, группыэлементов ИЛИ и элемент ИЛИ, групны элементов И и элементы И, причемпервые входы элементов И первой группы являются одним из управляющихвходов устройства, первые входы элементов ИЛИ первой и второй групп со- писи слова последовательно осуществответственно объединены и являются15информационными входами устройства,выходы элементов ИЛИ второй группыподключены к входам первого регистра, выходы которого соединены с инФоРмационными входаьп: накопителя,один из выходов второго регистраподключен к вторым входам элемен.тов ИЛИ первой группы и вторым вхо",дам элементов И первой группы, выходы которых соединены с одним из входовпервого счетчика импульсов, другойвход которого подключен к выходупервого элемента И, а выход - к вторым входам элементом ИЛИ второйгруппы, адресные входы накопителя соедцнены с выходами третьего регистра, Овходы первого и второго сумматоровпо модулю два соединены соответственно с входами третьего, регистра ис выходами элементов ИЛИ первой группы, а выходы подключены к входам тре.З 5тьего сумматора по модулю два, вы.ход которого соединен с первым входом первого элемента И, другие выходы второго регистра являются информационными выходаьа устройства, пер Овые входы элементов И второй группысоединены с,входами четвертого регистра и выходами накопителя, а выходы . - с входами второго регистра, выходы второго счетчика имиульсов йод ИЛИ, блок сравнения, элемент НЕ иключены к входам третьего регистра, элемент ИЛИ-НЕ, причем первый входа один из входов соединен с первым четвертого счетчика импульсов являвходом второго элемента И, второй ется другим адресным входом устройнход которого подключен к второму ства, входы пятого регистра соедивходу первого элемента И и выходу 50 иены с выходами четвертого счетчи-,третьего элемента И, входы которого ка импульсов, а выходы подключены ксоединены с выходами четвертого ре- адресным входам дополнительного нагистра, выход второго элемента И копителя, информационные входь. коподключен к первому входу третьего торого соединены с выходами элеменсчетчика импульсов, выходы которого 55 тов И третьей группы, а выходы - ссоединены с входами элемента ИЛИ, входами шестого регистра, выходы ковыход которого является индикаторным торого подключены к одним из входоввыходом устройства, другие входы. вто- блока сравнения, другие входы кото1130 рого соединены с первыми входами элементов И третьей группы и с выходами третьего регистра, а выход соединен с входом элемента НЕ и с.первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к третьему входу второгд счетчика импульсов и второму входу четвертого счетчика импульсов, третий вход которого соединен с вторыми входами элементов И тре О тьей группы и с выходом элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого, второй вход четвертого элемента И и первый вход пятого элемента И являются одним из управляющих входов устройства, второй вход пятого элемента И соедйнен с выходом элемента НЕ, а выход - с одним из входов второго элеиента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И и к второму входу элемента ИЛИ-НЕ.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит накопитель 1, первый 2, второй 3 и третий 4 регистрь 1, первую 5 и вторую 6 группы элементов ИЛИ, первый 7, второй 8 и третий 9 сумматоры по модулю два, первый 10 и второй 11 элементы И, первую группу элементов И 12, первый 13, второй 14 и третий 15 счетчики импульсов, третий элемент И 16, первый элемент ИЛИ 17, четвертый регистр 18, вторую группу элементов И 19, допол.нительный накопитель 20, пятый 2 1 и шестой 22 регистры, четвертый счетчик 23 импульсов, третью группу элементов И 24, четвертый 25-и пятый 26 элементы И,второй элемент ИЛИ 27,40 блок 28 сравнения, элемент НЕ29 и элемент .ИЛИ-НЕ 30.Устройство также содержит информационный выход 3 1, первый 32, второй 33, третий 34, четвертый 35 и45 пятый 36 управляющие входы, индикаторный выход 37, первый 38 и второй 39 адресные и информационный 40 входы. Счетчик 13 выполнен реверсивным. 50 Устройство работает следующим.об,разом.В исходном состоянии регистры 2, 3, 4, 18, 21 и 22, счетчики 13, 14 и 23 установлены в нулевое состояние.55 В счетчик 15 по входу 35 записывает" ся код вечичины массива информации, который неооходимо записать в нако 897апитель 1 или считать с него, а в счетчик 14 по входу 38 принимается адрес начала массива в накопителе Обращение к ячейке накопителя 1 длязаписи или считывания информации осуществляется по адресу, который формируется в счетчике 14, а затем вьдается в регистр 4, а обращение к ячейке дополнительного накопителя 20 - по адресу, который формируется в счетчике 23 и выдается на регистр 21.В режиме записи в счетчик 23 по входу 39 принимается адрес начала свободных ячеек накопителя 20, а на управляющий вход 36 подается нулевой сигнал.При записи каждого слова в накопитель 1 выполняются следующие операции; проверка работоспособности ячейки накопителя 1 и запись в нее информации, формирование результирующего бита четности адреса и записываемого слова и запись его в счетчик 13, коррекция кода величины массива информации, формирование очередного адреса записи и установка в ну-, левое состояние регистра 18.При проверке рабо, вспособности ячейки накопителя 1 записываемое сло:во поступает по входу 40 через группу элементов ИПИ 6 на регистр 2. Инверсный код слова с регистра 2 записывается в ячейки накопителя 1 по, адресу, содержащемуся в регистре 4, а затем считывается на регистр 18После этого осуществляется запись прямоФокода слова в эту же ячейку накопителя 1 и его считывание с одновременной регенерацией. Считанное слово вьдается на регистр 18 и через груп - пу элементов И 19 - на регистр 3. На регистре 18 осуществляется поразрядное суммирование по модулю два.инверсного и прямого кодов слова. Если ячейка накопителя 1, в которую произведена запись инверсного, а затем лрямого кодов слова, работоспособна, все разряды регистра 18 устанавливаются в единичное состояние и на выходе элемента И 16 и элемента ИЛИ 27 формируется единичный сигнал, свидетельствующий о работоспособности ячейки. В.данном случае слово уже записано в требуемую ячейку памяти. Одновременно с записью в накопитель 1 адрес записи из счетчика 14 выдается на сумматор 7, а записываемое слово по входу 40 через элементы3 1130897 ИЛИ 5 - на сумматор 8, где формируются биты четности адреса и записываемого слова, которые объединяются сумматором 9 в результирующий бит четности. 5Если ячейка работоспособна то по единичному сигналу с выхода элемента ИЛИ 27 результирующий бит четности через элемент И 10 поступает на вход счетчика 13, При записи 1 О счетчик 13 работает в режиме суммирования, поэтому к содержимому счетчика 13 прибавляется значение результирующего бита четности.Кроме того, единичный сигнал с 15 выхода элемента ИЛИ 27 поступает на вход элемента И 11 и разрешает коррекцию кода величины массива, Коррекция осуществляется с помощью управляющего сигнала, поступающего 20 по входу 34 через элемент И 11 на вход счетчика 15, Счетчик 15 всегда работает в режиме вычитания, поэтому его значение уменьшается на единицу после записи одного слова. 25 Управляющий сигнал с входа 34 поступает также на счетчик 14 и увеличивает его значение на единицу, т.е, формирует адрес очередного сло 30 ва, который выдается в регистр 4, Да. лее .осуществляется аналогично рассмотренному запись очередного слова.Если в проверяемой ячейке накопи-теля 1.неисправен хотя бы один разряд, значение считываемого из него сигнала является одинаковым как в прямом, так и в инверсном значениях слова. Поэтому содержимое соответствующего ему разряда регистра 18 равно нулю и на выходе элемента И 16 40 и элемента И 27 формируется нулевой сигнал (поскольку элемент И 26 в режиме записи постоянно закрыт управляющим сигналом с входа 36), свидетельствующий о неработоспособности 45 ячейки, Этот сигнал запрещает запись результирующего бита-четности адреса и записываемого слова в счетчик 13 и коррекцию кода величины массива в счетчике 15, а также вырабатываетна выходе элемента ИЛИ-НЕ 30 единичный сигнал, который разрешает записьадреса неработоспособной ячейки накопителя 1 через группу элементов И 24 в дополнительный накопитель 20 и 55 увеличивает на единицу значение в счетчике 23, т.е. Формирует адрес очередной ячейки дополнительногонакопителя 20, который выдается на регистр 21,По управляющему сигналу с входа 34адрес записи в счетчике 14 увеличивается на единицу, осуществляется проверка соответствующей ячейки накопителя 1 и в случае ее работоспособности - запись с регистра 2 слова,которое должно было быть записанов предыдущую (неработоспособную)ячейку, т.е. осуществляется обходнеработоспособной ячейки,Запись продолжается до тех пор,пока весь массив информации не запишется в накопитель 1. При этомсодержимое счетчика 15 становитсяравным нулю и на выходе 37 формируется нулевой сигнал. Счетчик 13 зафиксирует количество результирующих битов, равных единице. Зафиксированное счетчиком 13 число черезэлементы ИЛИ б подается на регистр2 и записывается в накопитель 1.Таким образом, в накопитель 1 записан с обходом неработоспособных ячеекмассив данных и соответствующий емуконтрольный код, а в дополнительныйнакопитель 20 - адреса неработоспособных ячеек накопителя 1, обнаруженных при записи массива данных, В режиме чтения в счетчике 23 по входу 39 принимается адрес массиваадресов неработоспособных ячеек накопителя 1 (соответствующих считываемому из накопителя 1 массиву, данных), а на управляющий вход 36 подается единичный сигнал.Контрольный код массива данных считывается из ячейки накопителя 1 и через элементы И 19 (при наличии управляющего сигнала с входа 33) принимается в регистр 3, с выходов которого по управляющему сигналу с входа 32выдается через элементы И 12 группы на счетчик 13. Адрес счетчика 23 принимается в регистр 2 1 и производится считывание из дополнительного накопителя 20 в регистр 22 адреса ближайшей неработоспособной ячейкинакопителя 1.При считывании каждого слова из накопителя 1 выполняются следующие действия: проверка работоспособности ячейки накопителя 1 и считывание из нее информации, Формирование результирующего бита четности адреса и считываемого слова И вычитание его из содержимого счетчика 13, коррек-ция кода величины массива считывае1130мой информации и формирование очередного адреса считывания и обнулениерегистра 18.При проверке работоспособности .ячейки накопителя 1 блоком 28 производится сравнение адресов, находящихся в регистрах 4 и 22, При совпаденииадресов (ячейка .неработоспособна)на выходе блока 28 и элемента И 25фиксируется единичный сигнал, кото Орый увеличивает на единицу значенияв счетчиках 14 и 23, которые выдаются в регистры 4 и 21. Из дополнительного накопителя 20 в регистр 22 считывается адрес следующей неработоспособной ячейки накопителя 1 ивновь производится сравнение адресов,содержащихся в регистрах 4 и 22,блоком 28. При совпадении процессповторяется, таким образом, произво-, 20дится обход неработоспособных ячеекнакопителя 1 без непосредственногообращения к ним.При несовпадении адресов (ячейка работоспособна) производится счнтывание информации иэ ячейки накопителя 1 по адресу, содержащемуся врегистре 4,.через элементы И 19 (припоступлении управляющего сигнала свхода 33) в регистр 3, Сигнал несов- ЗОпадения инвертируется элементом НЕ 29и на выходе элемента И 26 и элемента ИЛИ 27 Формируется единичныйсигнал, свидетельствующий о работоспособности ячейки,Одновременно со считыванием из накопителя 1 адрес считывания из счетчика 14 выдается на сумматор 7, асчитываемое слово с регистра 3 че 897 8рез элементы ИЛИ 5 - на сумматор 8, вкоторых формируются биты четностиадресасчитываемого слова, которыеобъединяются сумматором 9 в результирукщий бит четности. Йо единичному сигналу с выхода элемента ИЛИ 27результирующий бит четности черезэлемент И 10 выдается на вход счетчика 13При считывании счетчик 13 работает в режиме вычитания, поэтому из содержимого счетчика 13 вычита ется значение результирукщего бита.Считанное слово из регистра 3 выда"ется на выход 31 устройства.Коррекция кода величины считываемого массива информации, Формирование очередного адреса считывания и обнуление регистра 18 осуществляются так же, как и при записи информации в ячейку накопителя 1.Считывание информации продолжается до тех пор, пока последний элемент массива не будет считан с накопителя 1,При этом содержимое счетчика15 становится равным нулю и на выходе 37 Формируется нулевой сигнал. Если в процессе записи, хранения или считывания данных в устройстве возникают ошибки, счетчик 13 Фиксирует количество ошибок, и в случае их большого количества считывание информации можно произвеСти повторно,Предлагаемое устройство по сравнению с известным является более быстродействующим.При считывании массива данных быстродействие предлагаемого устройства выше на 753 по сравнению с быстродействием известного устройства30897 Составитель В,Рудаковедактор А.Шапкина Техред Ж.КастелевичКорректор С.Шекмар сно д. 4/5 илиал НПП"Патент", г. Ужгород, ул оектная, 4 Заказ 9 б 16/37 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, ИосквТираж 574 Под ственного комитета СС обретений и открытий , Ж, Раушская наб.