Устройство для управления оперативной динамической памятью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ТИВНОЙ ДИНАМИЧЕ (57) Изобретени лительной техни пользовано в за ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОПЕ КОЙ ПАМЯТЬЮотносится,к вычис е и может быть исоминающих устройст ай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(46) 15.08.86. Бкд. В 30 (71) Киевский ордена Трудового Крас ного Знамени завод электронных вычислительных и управляющих машин (72) Н,Н.Журавский, А.Г.Забуранный .и В.Н.Загребной,.801251174 А 1 СЮ 4 С 11 С 7/00, С 06 Р 9 0 вах, содержащих накопитель, выполненный на элементах памяти с ограниченным временем хранения информации.Цель изобретения, состоит в уменьше- .нии энергопотребления устройства.Устройство для управления оперативной динамической памятью содержитблок 1 приоритета, блок 2 синхросигналов, блок 3 формирования запросана регенерацию, управляющие входы 4(эапроса), 5 (сброса) и 6, выход 7,вход 8 питания, элемент 9 задержки,одновибраторы 10 и 11, вход 12 питания и выходы 13 и 14. В режиме хранения (регенерации) информации напряжение питания подается только на уз-.лы, формирующие сигналы, необходимыедля регенерации хранимой информации.5 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в запоминающих устройствах,содержащих накопитель, выполненныйна элементах памяти с ограниченным 5временем хранения информации (например, динамическая память на элементах со структурой металл - диэлектрик - полупроводник), в качестве устройства местного управления указан Оным накопителем,Цель изобретения - уменьшениеэнергопотребления устройства.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства для управления оперативной динамической памятью; на фиг.2 -блок формирования запроса на регенерацию и блок приоритета; на фиг. 3 -блок синхросигналов; на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства 20в режиме регенерации; на фиг. 5 -временная диаграмма работы устройства в режиме обработки запросов (длярперации запись слова).На фиг. 4 и 5 номера эпюр напряжений соответствуют номерам цепей иливыходам элементов с номерами, указанными на фиг, 1-3Устройство для управления оперативной динамической памятью содержит 3 Облок 1 приоритета, блок 2 синхросигналов, блок 3 формирования запроса нарегенерацию, управляющий вход 4 (запроса), управляющий вход 5 (сброса),управляющий вход 6, выход 7, вход 835питания, элемент 9 задержки, одновибраторы 10 и 11, вход 12 питания ивыходы 13 и 14.Блок 1 приоритета состоит из приемников 15 и 16 сигналов запроса исброса, элемента 2 И-НЕ 17, триггера 18 Шмитта, элемента 2 ИЛИ-НЕ 19,триггера 20.приоритета, элемента 2 ИНЕ 21 и элемента 2 И-НЕ 22.Блок 3 формирования запроса на ре 45генерацию содержит генератор регенерации, выполненный на триггере 23Шмитта и КС-цепочке (К 2,С 2), и триггеры 24 и 25,Блок 2 синхросигналоь,имеет в своем составе приемник 26 сигнала запроса, триггер 27, управляемый задающийгенератор, выполненный на элементах ИНЕ 28-31, триггере 32, резисторах иконденсаторе, приемники сигналовуправления, выполненные на элементах ИЛИ-НЕ 33 и 34, дешифратор кодаопераций, выполненный на элементе И 35, элементах НЕ 36 и 37, элементе И-НЕ 38 и элементах НЕ 39 и 40,элементы И-ИЛИ-НЕ 41 и 42, элемент ИНЕ 43, элемент И-ИЛИ-НЕ 44, элемент НЕ 45, элементы И-НЕ 46-49 исдвиговые регистры 50 и 51,Устройство для управления оперативной динамической памятью работаетв режиме хранения (регенерации) информации и режиме обработки запроса(операции чтения слова (ЧТС), чтенияслова с паузой, записи слова (ЗПС),записи байта при соответствующих кодах операций 00, О 1, 10, 11 на входах 6 (управления).Устройство для управления оперативной динамической памятью в режимерегенерации информации работает следующим образом.После подачи питания на вход 8(основного питания) и вход 12 (дополнительного питания) сигнал сбросас вхрда 5 (сброса) устанавливаетблок 1 приоритета в исходное сос"тояние.Блок 3 формирования запроса на ре"генерацию формирует сигнал запросана регенерацию, который в блоке 1приоритета устанавливает приоритетрегенерации. Сигнал приоритета регенерации с блока 1 приоритета поступаетна выход 13 устройства, на элемент 9зацержки и далее на одновибратор 10(строб регенерируемой строки), вырабатывающий сигнал приема и занесенияадреса строки в ИМС динамического типа при регенерации. Сигнал с одновибратора 10 поступает на одновибратор 11, в котором вырабатываются парафазные сигналы паузы регенерации,блокирующие блок 1 приоритета.В режиме обработки запроса сигналзапроса с входа 4 (запроса) поступаетна блок 1 приоритета и на блок 2 синхросигналов. По окончании процесса регенерации сигнал запроса в блоке 1приоритета устанавливает приоритетканала. Парафазные сигналы приоритета канала поступают на блок 2 синхросигналов, в котором формируется необходимая последовательность управляющих сигналов, поступающих на выход 7устройства. Сигналы .с выходов блока 2синхросигналов поступают на блок 1приоритета и на одновибратор 11. Одновибратор 11 формирует сигналы паузыканала, блокирующие блок 1 приоритета.Отличие выполняемых операций определяется разной длительностью сигналов. Операции записи характеризуютсяналичием, а операции чтения - отсутствием сигнала записи в ИМС памяти.В режиме хранения (регенерации) информации напряжение питания подается только на узлы, формирующие сигналы, необходимые для регенерации хранимой информации в ИМС динамического типа. Это позволяет значительно уменьшить потребляемую мощность и улучшить температурный режим устройства при 1 О большом времени хранения.Устройство для управления оперативной динамической памятью на уровне функциональной схемы в режиме регерации работает следующим образом.При включении питания на входе 5 (сброса) формируется сигнал сброса, который устанавливает триггер 20 приоритета в исходное единичное состояние. Начинает работать генератор регенерации (элемент 23, К 2, С 2). Импульсы с выхода генератора регенерации поступают на тактовый вход триггера 25 и на вход сброса триггера 24 (триггер запроса на регенерацию). По 25 переднему фронту положительного сигнала на выходе генератора регенерации блок 3 формирования запроса на регенерацию вырабатывает сигнал запроса на регенерацию, поступающий на блок 1 приоритета, в котором при присвоении приоритета регенерации вырабатывается отрицательный сигнал приоритета регенерации. Сигнал приоритета регенерации поступает на элемент 9 задержки и выход 13 устройства и может быть использован для переключения коммутатора адреса на передачу адреса регенерируемой строки.Через интервал времени, определяемый элементом 9 задержки (необходимый 40 для установления адреса на входах ИМС динамической памяти), одновибратором 10 вырабатывается сигнал приема и занесения адреса строки в ИМС динамической памяти при регенерации. 45После снятия сигнала приема и занесения адреса строки при регенерации одновибратор 11 вырабатывает парафазные сигналы паузы регенерации. Положительный сигнал паузы регенера ции по С-входу устанавливает триггер 24 в нулевое состояние, и тем самым производится сброс блока 3 формирования запроса на регенерацию. Парафазные сигналы паузы регенерации бло кируют запуск блока 1 приоритета от сигнала запроса по входу 4 (запроса) на время действия сигналов паузы регенерации. При сбросе блока 3 формирования запроса на регенерацию блок 1приоритета снимает сигнал приоритета регенерации.Устройство для управления оперативной динамической памятью в режимеобработки запроса при выполнении опе"рации ЗПС работает следующим образом,При поступлении на входы 6 (управления) кода операции ЗПС, а на вход 4.(запроса) синхросигнала запроса иотсутствии сигнала сброса на входе 5(сброса), блокирующих сигналов паузырегенерации (низкого уровня) на.входе элемента 2 И-НЕ 17, паузы регенерации (высокого уровня) на входе элемента 2 ИЛИ-НЕ 19, а также сигналас выхода триггера 27 на входе элемента 2 И-НЕ 17, триггер 20 приоритетапо входу синхронизации устанавливается в нулевое состояние,Отрицательным сигналом паузы регенерации осуществляется блокированиеблока 1 приоритета от срабатыванияпри последующем синхросигнале запроса.Сигналом с выхода триггера 27(триггер работы по тактам) осуществляется блокировка блока 1 приорите-:та от повторного срабатывания присинхросигналах запроса большой длительности по окончании сигнала паузы регенерации, а также от повторного срабатывания при синхросигналахзапроса большой длительности в моментокончания сигнала паузы канала.Положительный и отрицательныйсигналы приоритета канала с выходатриггера 20 приоритета поступаютсоответственно на элемент И-НЕ 46,на формирователь сигнала приема изанесения адреса строки в микросхемупамяти - элемент И-НЕ 47 и на входэлемента И-НЕ 28 управляемого задающего генератора, разрешая его работу,а также на вход триггера 18 Шмитта,блокируя выработку сигнала приоритета регенерации. По переднему фронтусигнала приоритета канала на элементе И-НЕ 47 вырабатывается сигнал занесения адреса столбца в микросхейупамяти, а на элементе И-НЕ 46 формируется сигнал, устанавливающий положительным франтом триггер 27 работыпо тактам в единичное состояние подтверждая разрешение работы управляемого задающего генератора по второмувходу, элемента И-НЕ 28УправляемЫЙзадающий генератор формирует серию импульсов, которая через элемент И-НЕ 311 ся сигнал записи, а на элементе ИНЕ 43 формируется сигнал разрешениявыдачи данных.с Устройство для управления опера-. тивной динамической памятью, содержащее блок приоритета, первый вход ко.торого подключен к выходу блока формирования запроса на регенерацию, второй вход блока приоритета подключен к первому входу блока синхросигналов и является первым управляющим входом устройства, третий вход блока приоритета и второй вход блока синхросигналов являются соответственно вторым и третьим управляющими входами устройства, первый ныход блока приоритета подключен к третьему входу блока синхросигналов, первый выход которого подключен к четвертому входу блока приоритета, пятый вход блока приоритета подключен к четвертому входу блока синхросигналов и является первым вХодом питания устройства, вторые выходы блока синхросигналов и блока приоритета являются соответственно первым и вторым выходами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью уменьшения энергопотребления устройства, оно содержит одновибраторы и элемент задержки, первый вход которого подключен к второму выходу блока приоритета, выход элемента задержки подключен к входу первого одновибратора, выход которого подключен к первому входу второго одновибратора, нторой вход которого подключен к третьему ныходу блока синхросигналов, первый выход второго одновибратора подключен к первому входу блока формирования запроса на регенерацию и к шестому входу блока приоритета, седьмой нход которого подключен к второму выходу второго однонибратора, второй вход блбка формирования запроса на регенерацию подключен к вторым входам элемента задержки и первого одновибратора, к третьему входу второго одновибратора и к восьмому входу блока приоритета и является вторым входом питания устройства. 5 1251174поступает на С-вход триггера 32 (Зк -триггер), являющегося делителем частоты на два,Парафазные сигналы с выхода Зк - ,триггера 32 управляемого задающего 5генератора поступают на тактовые вхо"ды сдвиговых регистров 50 и 51, в которых происходит формирование необходимой серии сигналов для управленияблоком 2 синхросигналов. По переднему 1 Офронту сигнала, поступающего с выхода 5 сдвигового регистра 51 на элемент И-НЕ 49, происходит формированиесигнала приема и занесения адресастолбца в ИМС памяти. 15По переднему фронту сигналов, поступающих с выходов 2 или 4 (в зависимости от выполняемой операции) регистра 50 на элементе И-ИЛИ-НЕ 41 форми 20руется синхросигнал ответа. По отрицательному фронту синхросигнала ответа снимаются сигналы занесения адреса строки и столбца в микросхему памяти и на элементе И"НЕ 46 формирует 25ся отрицательный фронт сиГнала, покоторому одновибратором 11 вырабатываются парафазные сигналы паузы канала. По переднему фронту сигнала, поступающего с выхода 1 сдвигового регистра 50, на элементе И-ИЛИ -НЕ 42ЗОформируется сигнал записи н ИМС памяти, а по сигналу, поступающему с выхода сдвигоного регистра 50, формируется сигнал записи при операции записибайта. На элементе И-ИЛИ-НЕ 41 форми- З 5руется строб выдачи данных, которыйможет быть использован для управления приемопередатчиками данных. Стробвыдачи данных поступает на элементы НЕ 45 и И-НЕ 48, где Формируетсясинхросигнал ответа. На элементе ИИЛИ-НЕ 44 формируется строб занесения в регистр, который может бытьиспользован для занесения считаннойинформации в регйстр данных. 45По скончании синхросигнала запросаустаНавливаются в исходное состояниетриггер 27 работы по тактам и сдвиговые регистры 50 и 51. По сбросу сдвиговых регистров снимаются нсе синхро Осигналы блока 2 синхросигналов,Операции ЧТС и ЗПС отличаются тем,что при операции ЧТС не вырабатываетФ о р му л а и з о б р е т е н и.я1251174 1 В 71 фиг. 5 Редактор А.Огар Заказ 4849 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 юг 47 фУ 77 71 42 Составитель С.Шустенко Техред И.Верес Корректор М,Самборская Тираж 543 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5