Многоканальное буферное запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытий К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 3826365/24-24 (22) 17, 12.84 (46) 15.12.86. Бюл. Р 46 (72) В.П. Супрун, А.В, Бондарович И.И. Корниенко, Д.С. Сержанович, А.В. Силин и А.Л. Хоменя (53) 681.327.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 76393, кл. С 11 С 29/00, 1978.Авторское свидетельство СССР Р 842973, кл. С 11 С 29/00, 1979. 54зв сг и(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах для обмена данными между заноминаннцими устройствами и операционными блоками. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Многоканальное буферное запоминающее устройство содержит регистры 14, коммутаторы 58, логические блоки 912, блокию с с1277213 13 16 повторителей, блоки 17 20магистральных элементов, повторители2124 синхросигналов и повторители 2533 управляющих сигналов. Кроме того, устройство содержит магистрали 3437 данных, входы 3841синхросигналов и управляющие входы4250. Режим работы устройства устанавливается подачей сигналов навходы 4250 и синхросигналов навходы 3841. В режиме трансляцииинформации регистры информации с одного из входов (3437) поступают Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системахдля обмена данными между запоминающими устройствами и операционнымиблоками.Цель изобретения - повышение надежности устройства.На фиг. 1 представлен припер выполнения многоканального буферногозапоминающего устройства; на фиг. 2 -функциональная схема регистра; на,фиг. 3 - то же, логического блокана фиг. 4 - то же, коммутаторов.Многоканальное буферное запомина -ющее устройство содержит регистры1 - 4,коммутаторы 5 - 8, логическиеблоки 9 - 12, блоки 13 - 16 повторителей, блоки 17 - 20 магистральныхэлементов, повторители 21 - 24 синхросигналов и повторители 25-33 управляющих сигналов. Кроме того, устройство содержит магистрали 34 - 37данных, входы 38 - 41 синхросигналови управляющие входы 42 - 50.Регистр 1 (2,3,4) содержит п разрядов группы информационных входов,элементы И-ИЛИ 5 1 по числу и элементы НЕ 52 и 53. Логический блок 9 (10,11,12) содержит блок 54 мажоритарныхэлементов и блок 55 элементов И, Коммутатор 5 (6,7,8) содержит дешифратор 56, группу 57 элементов И-ИЛИ,первый и второй элементы ИЛИ-НЕ 58и 59,Регистр 1 (2,3,4) работает в двухрежимах: трансляции и хранения инфор 5 10 15 20 25 30 35 на один из выходов (3437) через соответствующий регистр (14). При передаче данных с запоминанием орга низуется промежуточное хранение информации в регистрах (14), после чего она может быть выдана на любую магистраль (3437). Возможен режим работы с мажоритарным сложением данных трех каналов и выдачи результатов сложения на выход. При этом возможна передача с промежуточным хранением данных в регистрах и без него. 4 ил. 2мации. При высоком уровне сигнала на синхровходе регистра 1 (2,3,4), т.е. при высоком уровне сигнала на входе элемента НЕ 52 и выходе элемента НЕ 53, информация с группы информационных входов регистра 1 (2,3,4) на его группу выходов передается без изменения (режим трансляции). При низком уровне сигнала на синхровходе регистра 1 (2,3,4),т.е, при высоком уровне сигнала на входе элемента НЕ 52, регистр 1 осуществляет хранение запомненной информации, присутствовавшей на группе его информационных входов в момент переключения сигнала на синхровходе регистра 1 (2,3,4) с высокого уровня на низкий, Таким образом элементы И-ИЛИ 5 1, управляемые сигналами с выходов элементов НЕ 52 и 53, выполняют роль как трансляторов информации, так и элементов памяти.Логический блок 9 (10,11,12) предназначен для преобразования информации, присутствующей на выходах регистров 2,3 и 4 (1,3 и 4) , (1,-2 и 4), (1,2 и 3), таким образом, что блок 54 мажоритарных элементов реализует Функцию голосования по большинству (2 из З-х), а блок 55 элементов И реализует функцию логического умножения. Подключение выходов сооветствующих регистров 1-4 к входам блока 54 мажоритарных элементов и блока 55 элементов И соответствующих логических блоков 9-12 отражает таблица на фиг. 3, где в колонке, обозначенной3 127213 4ЛУ, указаны номера логических блоков, ся сигналом на выходе первого элемена в строчках соответственно номера та ИЛИ-НЕ 58, когда на его входахбуферных регистров 1-4, выходы кото- сигналы отсутствуют, т,е. когда нарых подключены к входам .блока 54 ма- входах дешифратора 56 присутствуютжоритарных элементов и блока 55 эле коды 000 или 100,ментов И соответствующего логичесУстройство работает следующим обкого блока 9 (10,11,12), разом.Коммутатор 5 (68) предназначен Пример трансляции информации междудля передачи на выход блока 5 (6,7,8) каналами,а именно магистралями 34-37информации с выходов регистра 1-4 и 1 О данных. Информация с магистрали 34 перелогических блоков 9-12, а также дается на магистраль 37,а с магистралидля выдачи сигналов управления бло- . 36 - намагистраль 35 (трансляция инфорками 17-20 магистральных элементов. мации между другими магистралями и транВыдача блоками 5-8 низкого уровня сляция информации с одной магистраЛр насигналов для управления блоками 17- 15 две или три другие магистрали осущест 20 магистральных элементов предназ- вляется идентично, поэтому все возначена для перевода их выходов вможные комбинации трансляции инфор"третье" высокоимпедансное состоя- мации между магистралями не рассматние и осуществляется в тех случаях,риваются).когда по магистрали 34 (35,36,37), 2 о Внешние устройства выдают инфорданных осуществляется прием информа- мацию на магистрали 34 и 36 данных.ции в буферное запоминающее устройст- При этом на входы 38 и 40 синхросигво, либо когда магистраль 34 (35,36, налов подаются сигналы, по которым37) данных предоставляется в распоря- указанная информация поступает нажение внешних (по отношению к дан группы выходов регистров 1 и 3 соотному) устройств для обмена информа- . ветственно. Состояние сигналов нации.управляющих входах 42,43,46 и 47Кодыбезразлично, на управляющие входыоды управления блоком 5 (6,78), ,45 48 и 50 с8 и 50 устройства подаются сигпоступающие на его первый, второй иналы низкого уровня, на управляющиетретий управляющие входы повторите- ЗО влей 25 26 33 (27 28 входы 44 и 49 сигн "ы высокогои , и 33), (29,30уровня, обеспечивающие передачу информации с группы выходов регистра 1ме указаны на дешифраторе 56 (фиг.4), на группу выходов коммутатора 8 асигналы с выходов которого осущеЭс группы выходов регистра 3 на групствляют передачу информации с соот пу выходов коммутатора 6,ветствующей группы входов блока 5(6 7 8)При передаче данных с запоминани) на его .группу выходов. В таб- ем на регистрах 1-4 в момент подачилице на фиг, 4 в колонке ИХ указаныинформации на информационные входыкоммутаторы 5-8, а в строчках им регистров 1 (2,3,4) на входы 38соответствующих указаны регистры и 40блоки 54 55(39,40,41) синхросигналов устройстваи мажоритарных элементов подаются импульсные синхросигналы.и элементов И логических блоков 9- П и12 ври этом отсутствуют жесткие требовавыходы которых подключаются со- ния к длительности выдачи информаответствующим образом к входам груп- ции на магистралях 34-37 анных.пы 57 элементов И-ИЛИ. таточно, чтобы информация была истин- .При приеме информации с магистра- ной за 2 3ли 34 (35 36 37) данных в буферный пад из высокной за ь до заднего фронта (пересокого уровня в низкий)регистр 1 (2,3,4),когда на входе 38(39 40 41)синхросигналов на синхровходах буфер 1) синхросигналов устройства ных регис 1-4лгистров - , где- длительи выходе повторителя 21 (22 23 24) 50 ность задержки сигй ь задержки сигналов на элементахсинхросигналов присутствует высокий НЕ 52 и 53 или элементе И-ИЛИ 51,уровень сигнала, на выходе второго Кромее того, указанная информацияэлемента ИЛИ-НЕ 59 вырабатывается должн ба ыть истинной в течение вресигнал низкого уровня переключающими мениЭЙ не менеепосле заднегоч лблок 17 18-20 м( ) агистральных элеменфронта синхросигналов с б11гналов, стробирующихов в третье состояние, Кроме того, работу регистров 1-4.сигнал низкого уровня на выходе вто- Длилительность синхросигналов нарого элемента ИЛИ-НЕ 59 вырабатывает- входах 38-41 устройства не ограниче 12772135 10 15 20 25 30 35 40 50 на сверху (при потенциальном сигнале осуществляется передача данных без запоминания в буферных регистрах 1-4), а минимальная длительность импульсов должна быть не менее 4для гарантированного запоминания информации в регистрах 1-4.После запоминания информации в регистрах 1-4 может быть осуществлена выдача их содержимого на любую из магистралей 34-37 данных с преобразованием в логических блоках 9-12, либо без такового, что определяется выработкой соответствующих кодов на управляющих входах 42-50 устройства, дричем для выдачи содержимого регистра 1-4 на одноименную магистраль 34- 37 данных на первый-третий управляющие входы одноименных коммутаторов 5-8 должны подаваться коды 110.Особенность устройства при работе с запоминанием информации в регистрах 1-4 следующая: если к одной из магистралей, например, 34 данных подключен операционный блок, а к другим 35-37 - блоки памяти, то устройство допускает обмен данными оцновременно между всеми блоками памяти без участия операционного блока, что существенно увеличивает быстродействие работы устройства. При этом указанный обмен может осуществляться с логическим преобразованием данных в логических блоках 9-12 без участия операционного блока. Указанный обмен данными между блоками памяти осуществляется за два шага : запоми. нание информации в буферных регистрах 1-4 и выдача их содержимого на магистрали 35-37 данных.Работа устройства в мажоритарном режиме может происходить как с запоминанием информации на регистрах 1-4, так и без запоминания аналогично описанному ранее, При этом в канале-приемнике информации (для примера примем в качестве канала приемника информации канал с коммутатором 5 и магистралью 34 данных) на первом-третьем управляющих входах коммутатора 5 (соответствует управляющим входам 42,43 и 50 устройства устанавливается код 111, а на первых-третьих управляющих входах остальных коммутаторов 6-8 коды 100. Таким образом, информация с выходов регистров 2-4 через блок 54мажоритарных элементов первого логического блока 9, коммутатор 5 и блок17 магистральных элементов поступаетна магистраль 34 данных. В режимемажоритирования информация на магистраль 34 данных будет поступать истинной при условии исправной работыэлементов остальных каналов устройства и устройств к ним подключенных,либо при соответствующих отказах неболее чем в одном канале Если женаступит отказ и по какому-либо другому каналу., то исправное функционирование устройства обеспечиваетсяподачей одного из кодов 001, 010 или011 на первый - третий управляющиевходы коммутатора 5, в зависимостиот того, какой иэ оставшихся каналовустройства и устройств к нему подключенных остались в работоспособномсостоянии, Перестройка структуры устройства на последний исправный каналпри работе в мажоритарном режиме (подача одного из выше упомянутых кодов)обеспечивает дополнительное повьппение надежности его работы. Формула изобретения Многоканальное буферное запоминающее устройство, содержащее в каждом канале логический блок и регистр, информационные и управляющие входы которого являются соответственно информационными входами и управляющими входами первой группы устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит в каждом канале коммутатор, выходы и управляющие входы которого являются соответственно выходами и управляющими входами второй группы устройства, информационные входы первой группы коммутатора каждого канала подключены к выходам логического блока данного канала, выходы регистра каждого канала подключены к информационным входам второй группы коммутатора данного канала и к входам логических блоков других каналов.,уг)ом) Составитель С.Техред А,Кравчук тенк Самборская,Товтин еда рек каз бб 87/4 Я Тираж 543ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш Поцписномитета СССР открытийкая наб., д, 4 ктная, 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г ро жооЪ сЬкглаюУ Р