Буферное запоминающее устройство

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИЕ (и) 19(00 1) С Т тельский инстни В.М. Темныше ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01 НПРИ ГННТ ССОР(56) Авторское свидетельство СССР. У 834766, кл. С 11 С 11(00, 1980.Авторское свидетельство СССР В 1019445, кл, С 11 С 19(ОО, 1981, (54) БУФЕРНОЕ ЗАЛ 011 ИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВ (57), Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к под системам обмена информацией вычислительных систем и многомашинных комплексов с шинной архитектурой. Цель изобретения - расширение области при менения устройства за счет управления Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в подсистемах обмена информацией в вычислительных системах и многома- . шинных комплексах с шинной архитектурой в качестве буферного запоминающе го устройства (БЗУ).Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет управления положением и вели- чиной зоны в адресном пространстве вычислительной системы.На фиг. 1 и 2 представлена схема устройства; на фиг. 3 - схема, поясняющая логику управления окном.БЗУ содержит регистр 1 адреса:первого канала, регистр 2 адреса второположением и величиной зоны в адресном пространстве вычислительной системы, Буферное запоминающее устройство содержит накопитель, два регистра адреса, два триггера обращения, три элемента ИЛИ, четыре элемента И, шесть блоков элементов И, регистр адреса окна, регистр объема зоны, два блока сравнения,. два мультиплексора, триггер режима, триггер блокировки. Цель достигается тем, что в регистр адреса окна записывается начальный адрес используемой зоны в памяти вычислительной системы, а в регистр объема зоны - величина объема этой зоны. В процессе работы осуществляштся сравнение текущего адреса с объе.мом записанных массивов и выявление границ зоны памяти. 3 ил. го канала, регистр 3 адреса окна, регистр.4 объема зоны (окна), блок 5 сравнения, мультиплексор 6, блок 7 сравнения, мультиплексор 8, элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, триг-;, гер 12 режима, триггер 13 блокировки.БЗУ, триггеры 14 и 15 обращения, элемент ИЛИ 16, элемент И 17, блоки 18 .3.и 19 элементов И, элемент И 20, элемент ИЛИ 21, блок 22 элементов И, на-, копитель 23, блоки 24-26 элементов И,: входы-выходы 27-37 первого канала, . входы-выходы 38"50 второго канала, адресные входы 51. Линии 52-56 обозначены для связи блоков частей БЗУ, приведенных на разных листах фиг. 1,2.Входы-выходы 27-50 первого и второго канаров включают в себя следующие входы.и выходы (в скрбхах указаныодноименные входы и выходы второгоканала); адресные входы 27 (38),вход28 (39) записи адреса из каналов,вход 40 записи адреса окна, вход 41записи объема зоны, вход 29 начальной установки, входы 42 и 43 установки триггеров 12 и 13 в единичное состояние, выход 30 признака сравнения,выход 31 (46) разрешения обращенияодного канала к другому, вход 32 (44)разрешения обращения, вход 33 (45) 5запрета обращения, вход. 34 .(48) считывания, вход 35 (47) записи, информационный вход 36 (50), информационныйвыход 37 (49),БЗУ работает следующим образом, 20Возможна работа БЗУ в двух режимах: в режиме без ограничения границокна и,в режиме обмена через управляемое окно. Обращение к накопителю23 осуществляется по адресам, которые 25записываются из каналов в регистры 1и 2 и поступают в накопитель 23 через блоки 18 и 19 элементов И, надругие. входы которых подаются управляющие сигналы, 30При работе в первом режиме БЗУобмениваются данными через первый ивторой канал одинаковым образом.При.этом.местонахождение окна не задается. В случаь обращения к данному БЗУв устройство поступают сигнапы управ ления по входам 34 или 35 (47 или 48),Перед началом работы БЗУ устанавливается в исходное состояние, Триггер 12 режима, триггер 13 блокировки, 0триггеры 14 и 15 обращения устанавливаются в нулевое состояние. БЗУ. начинает обмен данными с активнымканалом после прихода управляющегоснгнала по входу 32 (44) разрешения 45.(14) устанавливаетсяв единичное состояние, разрешая второму каналу (первому) сигналом на выходе 46 (31) обращение к БЗУ. Одновременно разреша.ется прохождение сигналов управления через элемент И 20 (17).: В процессе обмена данными черезактивный канал на вход 48 (35) поступает сигнал, обеспечивающий .считы-.вание данных по адресу из регистра2 (1). Ке вывод производится в канал по выходу 49 (37). На вход 47 (35)поступает сигнал, обеспечивающий запись принимаемой из активного каналапо входу 50 (35) данных по адресуиз регистра 2 (1), При этом с выходаэлемента ИЛИ 21 (16) и единичного выхода триггера 15 (14) на входы элемента И 20 (17) подаются разрешающие сигналы, РазрешаЮщий сигнална выходе элемента ИЛИ 11 (в случаеобращения к БЗУ от первого канала)формируется при условии наличия сиг-,нала на выходе элемента И 10, т.е.когда триггеры 12 и 13 находятся внулевом состоянии,После окончания обмена по активному каналу осуществляется сброс .триггера 14 (15) сигналом на входе45 (33) в нулевое состояние, темсамым запрещается обращение к БЗУсо стороны канала, который бил активным. Затем осуществляется установкав состояние единицы триггера 15 (14)сигналом на входе 32 (44), разрешаятем самым обращение к БЗУ со стороныканала, который был пассивным (т.е.не осуществлял обмен данными), Такимобразом, активным становится другойканал, который осуществляет обменданными с БЗУ аналогично, т,е, какописано вьше, только по сигналам,указанным в скобках.Работа БЗУ во втором режиме осуществляется следующим образом.Для обмена данными между двумя ка-,налами в адресном пространстве первого канала отводится зона адресов(окно), Величина окна задается длякаждого конкретного случая и можетсоставлять 2" слов, где х ( 1 ( у;х, у -. целые числа, определяющие минимально возможную и максимально возможную величину окна соответственно.БЗУ осуществляет обмен данными попервому каналу между устройствами,подкжоченными к первому каналу (нафиг. 1 и 2 не показаны), и БЗУ черезлюбые наперед заданные окна,Режим устанавливается сигналомна входе 43. При этом триггер 12устанавливается в единичное состояние. В регистр 3 заносится адрес окна сигналом, поступающим по входу 40,в регистр 4 заносится условный кодобъема окна сигналом, поступающимпо входу 41. Условные коды объемаокна задаются в позиционном коде,Между разрядами регистра 4 и условными кодами объема окна устанавливается однозначное соответствие: -муразряду регистра 4 соответствует величина окна 2 слов, причем х(Е (у,где х, у - целые числа, определяющие5минимально возможную и максимальновозможную величину окна соответственно.Затем осуществляется установка режима сигналом, поступающим по входу43, Дальнейшая работа БЗУ осуществляется так же, как и в первом режиме.Разница заключается в том, что сигнал разрешения на выходе элемента ИЛИ 111 формируется при совпадении сигналовна выходах блоков 5 и 7 сравненияи при установленных в единичное состояние триггера 12 и в нулевое состояние триггера 13.2 оСигнал на выходе блока 5 сравненияпоявляется при совпадении старших разрядов регистров 1 и 3. Сигнал на выходе блока 7 сравнения появляется присовпадении кодов, поступающих на него 25с мультиплексоров 6 и 8, Мультиплексо-ры 6, 8 управляются кодом, поступающим из регистра 4 объема окна.1 а фиг,. 2 в качестве примера принято, что минимальный размер окнасоставляет 128 слов, максимальный -2048 слов, В мультиплексорах 6 и 8на фиг, 2 обозначены разряды регистров 1 и 3 соответственно, строкавнутри мультиплексоров 6 и 8 соответ 35ствует одному информационному входу.При подаче сигнала на какой-либо управляющий вход мультиплексоров 6, 8соответствующие разряды регистров 1,3 подключаются к блоку 7 сравнения, 40Например, в регистр 4 записан код00100, т.е. на третий управляющий входмультиплексоров 6, 8 подается игналразрешения, в результате к блоку 7сравнения подключаются 11 и 10 разряды регистра 1 и 3, 2 разряды регистра 3. Таким образом, в случае попадания адресов при обращении к БЗУ состороны первого канала в зону разре-.шенных адресов, задаваемых из второго 50канала через регистры 3 и 4, на выходе 30 элемента ИЛИ 11 формируется сигнал "Признак сравнения", который выдается в первый канал по шине 30 и навход элемента И 17 в качестве сигналаразрешения,При установке триггера 13 блокировки в состояние единицы сигналом повходу 42 на входы элементов И 9, 10 подается запрещающий сигнал, в результате на выходе 30 элемента ИЛИ 11 формируется сигнал запрещения, который блокирует элемент И 17. В результате обмен данными с данным БЗУ по первому каналу блокируется,Использование БЗУ позволяет агрегатировать вычислительные, системы унифицированными БЗУ, которые позволяют легко перестраивать архитектуру вычислительных систем, организовать простое . резервирование устройств вычислительных систем, (переключение на "горячий. резерв), в том числе устройств сопряжения подсистем верхнего и нижнего уровней в иерархических многомашинных системах обработки данных.Формула изобретенияБуферное запоминающее устройство, содержащее первый и второй регистры адреса, первый триггер обращения, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, накопитель, бло- . ки элементов И с первого по .шестой, информационный вход шестого блока элементов И является вторым информационным входом устройства, управляющий вход шестого блока элементов И. подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и является вторым входом записи устройства, выход шестого блока элементов И подключен к информационному входу накопителя и к выходу третьего блока элементов И, информационный вход которого является первым информационным входом устройства, управляющий вход третьего блока элементов И является первым входом записи устройства и подк:ючен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является первым входом считывания устройства и подключен к управляющему входу пятого блока элементов И, выход которого является первым информационным выходом устройства, информационный вход пятого блока элементов И подключен к информационному выходу накопителя и к информационному входу четвертого, блока элементов И, выход которого является вторым информационным выходом устройства, управляющий вход четвертого блока элементов И является вторым входом считывания и подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которогоявляется вторым выходом разрешениятий элемент ИЛИ, выход которого явобращения устройства и подключен к ; ляется выходом признака сравнения выходу первого триггера, вход уста- устройства и подключен к третьему новки и вход сброса которого являются 5 входу первого элемента И, первый н соответственно входом разрешения обра- второй входы третьего элемента ИЛИ щения и входом запрета обращения, вы тодключены соответственно к выходу ход второго элемента И подключен к третьего элемента И и к выходу четвер- управляющему входу второго блока эле- того элемента И, первый вход которо- ментов И, информационный вход кото го подключен к инверсному выходу рого подключен к выходу второго ре- триггера режима, вход сброса которого гистра адреса, информационный и управ- является входом начальной установки ляющий входы которого являются соот- устройства и подключен к входу сброветственно адресным входом и вторым са триггера блокировки, выход кото- входом записи адреса, выход второго . 15 рого подключен к второму входу четблока элементов И подключен к адрес- вертого элемента И и к первому входу ному входу накопителя и к выходу третьего элемента И, второй вход копервого блока элементов И, первый и торого подключен к прямому выходу второй информационные входы которого триггера режима, входы установки соединены соотвественно с первым и 20 триггеров режима и блокировки явля- вторым выходами первого регистра ад- ются соответствующими входами устреса, информационный и управляющий ройства, третий и четвертый входы входы которого являются первым адрес- третьего элемента И подключены соотным входом и первым входом записи ветственно к выходу первого блока25адреса устройства, управляющий вход сравнения и к выходу второго блока .первого блока элементов И подключен сравнения, первый и второй входы ко,к выходу первого элемента И, пер- торого подключены соответственно к вый вход которого подключен к выходу выходам первого и второго мультиплекпервого элемента ИЛИ о т л и ч а ю- соров, первые входы которых подключеФ30щ е е с я тем, что, с целью расшире- ны к выходу регистра объема зоны, нияобласти применения устройства за вход записи которого является входом счет управления положением и величи- записи объема зоны устройства, второй ной зоны в адресном пространстве вы- вход второго мультиплексора подключислительной системы, оно содержит чен к первому выходу регистра адревторой триггер обращения, выход кото- са окна, вход записи которого явля 35рого является первым выходом разреше- ется входом записи адреса окна устния обращения устройства и подключен ройства, информационные входы регистк второму входу первого элемента И, ра адреса окна и регистра объема входы установки и сброса второгозоны подключены к информационному триггера обращения являются соответст- входу шестого блока элементов И, втовенно первьми входами разрешения об- рой выход регистра адреса окна подращения и запрета обращения устройст- ключен к первому входу первого блока ва, регистр адреса окна, регистр объе- сравнения, второй вход которого подФ- ма зоны первый и второй блоки срав- . ключен к первому выходу первого региа 5кения, первый и второй мультиплексоры, стра адреса, второй вход первого мультретий и четвертый элементы И триг- тинлексора подключен к второму выходувгер режима, триггер блокировки и тре- первого регистра адреса.(Ри Р енк скан И. Сам Корр дактор О. Хрип одписн акав 782 Тира Ри ГКНТ СС и открытия б д. 4/5 ая 1 иПроизводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород гарина, 1 Составитель С, Ш Техред Л,Олийнык дарственного комитета по иэобр 113035, Москва, Ж, Раув 7 ф 8