Буферное запоминающее устройство

(и) 858109 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскикСоциалкстмческмыреслублмк(5 )М. Кл,Я 11 С 19/00 3 ЬеуАарстееыымй квмытет СССР ав делам ызаеретеыый ы втырьпыйДата опубликдванкя описания 23,08.81(72) А вторы изобретения В, И, Дронов, И, В, Белоусов и И, Ю. Когге 7) Заяв 54) БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВ тва являетреза лисью, ой системы Не остатком этого ст стройство т. Известно тащее устройствоненни чисел, элдвухтактный реразряде которогный триггеры сИ Е 23. же буферное запом содержащее регист ементы И, управляю истр сдвига, в каж о основной и вспом оединены через эле наюры хращий ел енты Изобретение относится к области вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам электронных вычислительных машин и может быть использовано при построении буферных устройств хранения информации в системах дискретной техники.Известно запоминающее усодержащее поразрядно соединенные регистры, схемы управления перезаписью по числу регистров, коммутатор, переключатель, элемент ИЛИ 11.Недостатком этого устройства являеся сложная схема при сравнительно малом объеме памяти, что усложняет аппаратурную реализацию устройства. д у рся сложная схема управления петребующая наличие многотактнуправления перезаписью.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является запоминающее устройстве, содержащее регистры, выполненные йа элементах ИЛИ и УК -триггерах, Р - входы которых в каждом регистре соединены меЖду собой и подключены к установочному входу регистра, а информационные входы Т и К соединены с выходами элементов И соответствующих узлов записи, выполненных на элементах И и НЕ, единичные выходы ;(К -триггеров каждого регистра, кроме последнего, соединены с информационными входами соответствующего узла записи, а выходы последнего регистра подключены ко входам приемно-регистрирующего блока Г 31Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечиваетнепрерывного режима передачи информации с3 8581быстроцействующего вычислительного устройства на мецленноцействующее приемно-регистрирующее устройство, что существенно снижает быстродействие канала обмена между вычислительным устройством и приемно-регистрирующим устройством.Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения непрерывного режима приема и 10выцачи информации, например, с быстродействующего вычислительного устройства на мецленноцействующее приемно-регистрирующее устройство,Указанная цель цостигается тем, что 15в буферное запоминающее устройство, содержащее блоки записи, выходы которыхсоединены с информационными вхоцами регистров, информационные выходы каждогоиз регистров, кроме последнего, соецинены с информационными входами каждогоиз послецующих блоков записи, шины записи и перезаписи, информационные входыпервого блока записи являются вхоцамиустройства, а выхоцы последнего регистра являются выходами устройства, введены элементы И, ИЛИ и НЕ. Г 1 ри этомвхоц элемента НЕ подключен к шине записи и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого блока записи. Выхоц элемента НЕ подключен к первомувходу первого элемента И, второй входкоторого подключен к шине перезаписи, авыход соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, с первыми входами вторых элементов И и с первым вхоаом третьего элемента И, второй вхоц которогоподключен к маркерному выходу последнего регистра, а выхоц соединен с управляющим входом последнего блока записии со вторыми входами вторых элементовИЛИ, первые входы которых подключенык выхоцам соответствующих вторых элементов И, а выхоцы - к управляющим ф 5вхоцам соответствующих блоков записи.Вторые входы вторых элементов И соединены с маркерными выхоцами соответствующих регистров.Каждый регистр предлагаемого устройства содержит ХК -триггеры и элементы ИЛИ, причем входы элементов ИЛИсоединены с информационными вхоцами регистра, Х -входами и К -вхоцамиХКтриггеров соответственно, а выходы састробирующими С р -входами 4 К -триггеров, ециничные выхоцы которых являются информационными выхоцамн регистра,09 4Нулевой выход последнего ХК -триггера является маркерным выходом регистра. 1 -вхоцы всех УК -триггеров поцключены к установочному входу регистра.Каждый блок записи прецлагаемого устройства содержит элемент И и НЕ, причем вхоцы элементов НЕ соединены с информационными входами блока записи и первыми входами соответствующих первых элементов И, а выхоцы - с первыми входами соответствующих вторых элементов И. Вторые вкоцы элементов И подключены к управляющему входу блока записи, Выходы элементов И подключены к соответствующим выхоцам блока.На чертеже представлена блочная схема прецлагаемого устройства, соцержащего, например, четыре регистра, обеспечивающих прием, хранение и передачу трех- разрядных чисел.Буферное запоминающее устройство соцержит регистры 1.1-1.4, выполненные на элементах ИЛИ 2.1-2.3 и 1 К -триггерах 3.1-3.3, блоки 4,1-4 А записи, выполненные на элементах И 5,1-5,6 и НЕ 6,1-6.3, приемно-регистрирующий блок 7, дополнительные элементы И 8- 11, ИЛИ 12-14, НЕ 15, информационные входы 16.1-16,3, шину 17 записи, шину 18 перезаписи, Р -входы ТМ -триггеров 3.1-3.3 в каждом регистре 1.1- 1.4 соединены между собой и подключены к установочному входу ре гистра 1. 1-1.4, информационные входы 3 и К соединены с выходами элементов И 5.1-5,6 соответствующих блоков 4,1-4.4 записи, ециничные выходы К -триггеров 3.1-3,3 кажцого регистракроме последнего 1.4 соецинены с информационными входами соответствующего блока 4.1-4.4 записи, а выходы последнего регистра 1.4 поц ключены ко вхоцам приемно-регистрирующего блока 7,в.каждом блоке 4.1-44 записи выхоц кажцого элемента НЕ 6.1- 6.3 соецинен с первым входом честного элемента И 5.2, 5,4 и 5,6, вхоц каждого элемента НЕ 6.1-6.3 поцключен к первому входу нечетного элемента И 5,1, 5.3 и 5,5, а вторые входы элементов И 5.1-5.6 соединены с управляющим вхоцом блока 4.1-4.4 записи, в кажцом регистре 1,1-1.4 вхоцы каждого элемента ИЛИ 2.1-2.3 соединены соответственно с информационными вхоцами Г и К кажцого УК -триггера 3.1-3.3, а выход каждого элемента ИЛИ 2.1-2,3 поцключен к стробирующему входу Ср кажцого Тк - триггера 3.1-3.3, первый вхоц первого55 5 8581дополнительного элемента ИЛИ 12 подключен к шине 17 записи, а выход соединен с управляющим вкодом первого блока4.1 записи, шина 18 перезаписи подключена к первому входу первого дополнительного элемента И 8, второй вход которогочерез элемент НЕ 15 подключен к шине17 записи, выход первого дополнительного элемента И 8 соединен с первымивходами вторых дополнительных элемен Отов И 9 и 10, третьего элемента И 11и вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ 12, вторые входы вторых донолнительнык элементов И 9 и 10соединены с нулевыми выходами последних ХК -триггеров З.З второго третьегорегистров 1.2 и 1.3 соответственно, авыхоа вторых дополнительнык элементовИ 9 и 10 подключены к первым вкодамвторых дополнительных элементов ИЛИ 2013 и 14 соответственно. Нулевой выходпоследнего,ГК -триггера последнего регистра 1,4 соединен со вторым входомтретьего дополнительного элемента И 11,выход которого подключен ко вторым вкодам вторых дополнительнык элементовИЛИ 13 и 14, а также к управляющемувходу четвертого блока 4.4 записи, Выход вторых допэлнительнык элементовИЛИ 13 и 14 соединены с управпяющи- ЗОми входами второго блока 4,2 и третьегоблока 4,3 записи соответственно, Управляющий выхоа приемно-регистрирующегоблока 7 подключен к установочному входу последнего регистра 4.4, 35Перед началом работы устройства схема привоаится в исходное состояние, врезультате чего УК -триггеры 3.1-3.3всех регистров 1,1-1.4 будут находиться в нулевом состоянии.После этого схема готова к работе,Для обеспечения непрерывного режимапередачи информации с быстродействующего вычислительного устройства на медлеиноаействующее приемно-регистрирующее устройство количество приемных регистров в данном буферном запоминающемустройстве определяется цз соотношенияП:т(М-Ч)+Во,50 где П - общее количество регистров, необхоаимык для обеспечения непрерывного режима передачи информации;Т - время передачи информации извычцслцгельного устройстВа;Ч - скорость передачи информации1из вычцслцтельного устройства,09 6т,е, количество слов, передаваемых в единицу времени;- скорость приема информации приемно-регистрирующим блоком,т,е, количество слов, принимаемых в единицу времени;аи - количество регистров, необходимых аля компенсации времениезатраченной на перезапись информации с первого приемного регистра в последний, которое составляет 5-10% от общего количества регистров.Устройство работает следующим образом.На входы 16.1-16,3 поступает первое 3-разрядное число, которое затем поступает на первые входы нечетных эле- . ментов И 5,1, 5.3 и 5.5 первого блока 4.1 записи в прямом коде и четных элементов И 3,2, 3.4 и 3,6 в обратном коде, Поступающее информационное слово сопровождается сигналом записи, поступающим по шине 17 записи, который поступает на один из входов первого дополнительного элемента ИЛИ 12. Первый аополнительный элемент ИЛИ 12 срабатывает и выдает сигнал записи на управляющий вход первого блока 4.1 записи, по которому, в зависимости от кода поступающего многоразрядного числа, открываются определенные элементы И 5,1-.6 пер вого блока 4,1 записи, и информация поступает на информационные входыи К и через элементы ИЛИ 2,1-2,3 на стробирующие входы каждого ТК -триггера первого регистра 1,1, По заднему фронту сигнала записи первое информационное слово позволяет на единичных выходах уК -триггеров 3.1-3,3 первого регистра 1.1.Сигнал записи, поступающий по шина 17 записи, через дополнительный элемент НЕ 15 запрещает работу вторых и третьего дополнительнык элементов И 9-11, предотвращая запись ложной информации во все остальные регистры 1.2-1,4,Каждое информационное слово, поступающее в устройство, сопровождается наличием признака, соответствующего единице в последнем разряде, гак как передаваемое информационное слово может содержать и нулевую информацию, поэтому в кажаом регистре последний 3 К -триггер 3,3 нреаназначен аля формирования признака, принятого информационного слова. В результате чего, после приема первого информационного слова последний ТКтриггер 3,3 первого регистра 1.1 будетнаходиться в единичном состоянии. Наэтом заканчивается процесс записи пер.вого информационного слова в первый регистр 1.1,5Далее начинается процесс перезаписипринчтого информационного слова из первого регистра 1.1 в последний регистр1.", Для этого по шине 18 перезаписипоступает сигнал перезаписи, совпадаюший по фазе с сигналом записи, но с частотой следования на порядок выше, чемсигнал записи, Сигнал перезаписи поступает на первый вход первого дополнительного элемента И 8, на второй вход которого с элемента НЕ 15 поступает запрещающий сигнал записи, предотвращаюший прохождение сигнала перезаписи вмомент приема очередного информационного слова. С выхода первого дополнительного элемента И 8 сигнал перезаписи поступает на первые входы вторых и третьего дополнительных элементов И 9-11,которые подготовлены к работе сигналами,поступающими с нулевых выходов последних Т К -три г ге ров 3.3 соответствующихрегистров,Сигналы с выходов вторых дополнительных элементов И 9 и 10 поступают напервые входы вторых дополнительных зле ментов ИЛИ 13 и 14 и далее на управляющие входы соответствующих блоков4.2 и 4.3 записи, а сигнал с выхода третьего дополнительного элемента И 11 поступает на вторые входы вторых дополнительных элементов ИЛИ 13 и 14 и науправляющий вход последнего блока 4.4записи, Сигнал перезаписи с выхода первого дополнительного элемента И 8 черезпервый дополнительный элемент ИЛИ 12 40поступает на управляющий вход первогоблока 4,1 записи. По сигналам, поступающим на управляющие входы блоков 4,14,4 записи, открываются элементы И5.1-5.6 соответствующих блоков записии первое информационное словонаходящееся в первом регистре 1,1 поступаетна информационные входы Г и К черезэлементы ИЛИ 2,1-2.3 на стробирующиевходы каждого ХК -триггера второго регистра 1.2. По заднему фронту сигналаперезаписи первое информационное словопереписывается во второй приемный регистр 1,2, а в остальных регистрах 1,3и 1 .4 по заднему фронту сигнала перезаписи происходит подтверждение нулевойинформации, так как в третий регистр1,3 переписывается по заднему фронту 109 8сиг 1 ала перезаписи нулевая информация,находящаяся во втором регистре 1.2, ав четвертый регистр 1.4 - нулевая информация, находящаяся в третьем регистре 1.3,Первый регистр 1.1 по заднему фронту сигнала перезаписи обнуляется, таккак на информационных входах 16,1-16.3в данный момент отсутствует входная информация. По приходу второго сигналаперезаписи первое информационное словоперезаписывается в третий оегистр 1,3по описанному способу.По третьему сигналу перезаписи первое информационное слово переписывается в четвертый регистр 14.Сигнал поступающий с нулевого выхода последнего Т К -триггера последнегорегистра 1,4 запрещает работу третьегодополнительного элемента И, предотврашая искажение принятого информационного слова, По этому сигналу приемно-регистрирующий блок 7 осуществляет приеминформационного слова, находящегося впоследнем регистре 1,4.При поступлении второго информационного слова на информационные входы1 7. 1-1 6.3, сопровождаемого сигналомзаписи по шине 1 7 записи, запрещаетсяпоступление сигнала перезаписи и осуществляется запись второго информационногослова в первый регистр 1.1 по описанному способу,После окончания записи второго информационного слова в первый регистр 1 .1начинается процесс перезаписи принятого информационного слова в последующиерегистры 1.2-1,4, Информационное словобудет переписываться в свободные регистры до первого занято о регистра по ранееописанному способу. Таким образом, онобудет записано в последнем свободномрегистре,Прием последующих информационныхслов и перезапись их в свободные регистры аналогичен описанному способу.Приемно-регистрирующий блок 7 посигналу, поступаюшему с нулевого выходапоследнего ХК -триггера последнего регистра 1,4, начинает обрабатывать поступившее в последний регистр 1,4 информационное слово, и после его регистрацииприемно-регистрирующий блок 7 по управляющему выходу выдает сигнал на установочный вход последнего регистра, который поступает в паузе между сигналамиперезаписи и обнуляетпоследний регистр1,4. В результате чего, с нулевого выхода посл"диего 3 К -триггера последне 1 о9 , 8581регистра 1 А поступает разрешающий сигнал на третий дополнительный элемент И1 1, и очередной сигнал перезаписи с выхода. третьего дополнительного элементаИ 11 через вторые дополнительные элементы ИЛИ 13 и 14 осуществляет перезапись всего массива информационных слов,находящихся в устройстве, на один шаг,т.е. кажцое информационное слово кранимого массива информации, накодя 2 цееся в 20соответствующем 1 -ом регистре, где1 = 1, 2, 3(ь -1), перезаписывается одновременно со всеми другими информационными словами цанного массива информации в соответствующий 1 +1 ре - 15гистр, расположенный ниже данного регистра, в котором хранилось информациойное слово.Таким образом, на входах приемно-регистрирующего блока 7 появляется очеред,ное информационное слово, которое затемобрабатывается приемно-регистрирующимблоком 7 по описанному способу,Далее запись, перезапись и обработкапоступающих информационных слов осуществляется по описанному способу,Данное устройство может быть построено на любое рассчитанное количество регистров с требуемым количеством разрядов в каждом регистре. 36Использование данного устройства обеспечивает по сравнению с известными следующие преимушества: расширяется областьприменения устройства, так как обеспечи.вается непрерывный режим передачи информации. с быстродействующего вычиспительного устройства на медленнодействую 2 цее приемно-регистрирующее устройство, это позволяет передавать информациюпо каналу обмена со скоростью ее обработки в быстродействующем Вычислительном устройстве, что существенно повышает эффективность работы Вычислительного устройства, так как исключаются задержки в работе Вычислительного устройства, связанные с обработкой информациимедленнодействующим приемно-регистрирующим устройством.50формула изобретения1. Буферное запоминаюшее устройство, соцержашее блоки записи, выходы которык соединены с информационными входа ми регистров, информационные выходы каждого из регистров, кроме последнего, соединены с информационными входами 09 10каждого из последующих йлоков записи- шины записи и перезаписи, информационные входы первого блока записи являются входами устромства, выходы последнего регистра являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения непрерывного режима приема и выдачи информации, в него введены элементы И, ИЛИ, КЕ, причем вход элемента КЕ подключен к шине записи и к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого блока записи, выход элемента КЕ подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к шине перезаписи, а выход соединен со вторым вкодом первого элемента ИЛИ, с первыми входами вторых элементов И и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к маркерному вь 2 хоау последнего регистра, а выход соецинен с управляющим входом последнего блока записи и со вторыми входами вторых элементов ИЛИ, первые входы которых подключены к выходам соответствукнцик вто рых элементов И, а выходы - к управлюощим входам соответствующих блоков записи, вторые вкоаы вторых элементов И соединены с маркерными выкодами соответствующих регистров.2, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый регистр содержит 2 К -триггеры и элементы ИЛИ, причем входы элементов ИЛИ соединены с информационными входами регистра, ,2 -входами и К -вкодами Ук -триггеров соответственно, а выкоды - со стробирующими Ср -выходами 2 К -тригге- рОВ, единичные Вь 2 коды которых яВляются информационными выхоаами регистра, а нулевой выход последнего 2 К -триггера является маркерным выходом регистра, Й -входы всех,Г К -триггеров подключены к установочному Входу регистра.3, Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый блок записи содержит элементы И и НЕ, причем входы элементов НЕ соецинены с информационными входами блока записи и первыми Входамк соответствующих первых элементов И, а выходы - с первыми Входами соответствуюших вторых элементов И, вторые входы элементов И подключены к управляющему входу блока записи, в выходы элементов И подключены к соответствующим выходам блока.858109 Твраж 5 Подписно илиал ПГЩ Батовую . Улаоро. Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1. Авторское свидетельство СССР М 377886, кл. С 11 С 19/00, 1971.ВНИИПИ Заказ 7256/8 12 2, Авторское свидетельство СССР Ъ 407393, кл, Я 1 1 С 19/00, 1972. 3. Авторское свидетельство СССР М 377887, кл, С, 11 С 19/00, 1971 5 ( прототип),