Запоминающее устройство

О П И С А Н И Е (п 926712ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоцмалмстмческмкРеспублик(22)Заявлено 31 07. 78 (2 ) 2674456/18-24с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл,С 11 С 11/00 3 ееуАарстеееый камктет СССР ве делам мэебретеннй и еткрытяХДата опубликования описания 07.05.82(72) Автор изобретения А,А. Авдюхин 1ФРЛенинградский ордена Ленина политехничес 1(ий.институтим, М,И. Калинина(54) ЗАПОМИНА 0 ЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано при построении специализированных вычислительных устройств,например, для управления технологическим оборудованием.Известно запоминающее устройство,которое допускает изменение числаразрядов в слове и числа слов в накопителе. В этом устройстве возможноизменение структурной организациипамяти в соответствии со спецификойприменения путем переключения разъемов, соединенных печатным монтажомособой конфигурации, или путем изменения проводного монтажа.Однако в известном устройстве, вопервых, невозможно использовать словаразличной длины при решении одной задачи, во-вторых, перенастройка системы, связанная с измечением монтажа, требует значительного времени и,таким образом, уменьшает коэффициентготовности устройства,Наиболее близким к предлагаемому,является запоминающее устройство, содержащее накопитель, регистры адреса,коммутатор, регистр слова, блок управления коммутатором, шифраторы, 5ключи считывания и записи, блок уп- равления длиной слова и блок управления, причем входы накопителя подключены соответственно к выходам 10первого регистра адреса и первомувыходу коммутатора, второй выход которого соединен с одним из входоврегистра слова, выход второго регистра адреса подключен ко входу блока 15управления коммутатором выходы кото 1рого соединены с управляющими входами коммутатора, выходы блока управления длиной слова подключены ко входам шифраторов, выходы которых соединены соответственно с другими входами регистра слова и одними из .входовключей считывания и записи, другиевходы которых соединены соответственно с выходами регистра слова и число926712 ф 3выми шинами, а выходы - соответственно с числовыми шинами и вторым входом коммутатора, выходы ключей записисоединены с одними из входов ключейсчитывания. 5Указанное устройство позволяет работать со словами переменной длины,кратной длине слога. Регистр, словаимеет разрядность, равную максимальной длине слова. При обращении к уст" 10ройству по адресу, состоящему из адреса ячейки накопителя и адреса слога,производится выборка содержимого.ячейки накопителя, хранящей выбираемый набор слогов, и коммутация этих 15слогов с выхода накопителя на входырегистра слова со сдвигом на необходимое число разрядов в соответствии с адресом слога с целью расположения считываемых слогов в нужных .разрядах выходного регистра. Призаписи (регенерации). производитсяобратная коммутация. Блок управления длиной слова совместно с ключамиобеспечивает блокирование считывания 25и записи тех слогов, которые находятся за пределами используемого вданный момент формата. д известномустройстве информация о формате илидлине слова, которое в данный момент щсчитывается из накопителя (записывается в накопитель) содержится в команде, например, в виде кода длиныслова, помещенного в специально отведенные для этого разряды, и поступает в блок управления длиной слова непосредственно из накопителя при считывании команды 2;1.Необходимость выделения в командеразрядов для указания длины операнда (или иного вида информации, хранимой в накопителе) приводит к усложнению и удорожанию аппаратуры раз"рядной системы накопителя, что является недостатком известного устройст 45ва,Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем,что выходы первого регистра адресаподключены ко входам блока управле 50ния длиной слова, выходы которогосоединены со входами блока управления.При этом накопитель содержит блокзапоминающих элементов и щ-ступенча 55тый дешифратор адреса, входы которого подключены ко входам накопителя,выходы - ко входам блока запоминающих элементов, а выходы (е)-Й ступени а-ступенчатого дешифратора адреса соединены со входами блока управления длиной слова.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройствами на фиг. 2- пример реализации блока управления длиной слова с использованием в накопителе е-ступенчатого дешифратора.Устройство(фиг. 1) содержит первый регистр 1 адреса, накопитель 2, второй регистр 3 адреса, служащий для хранения кода слога, блок 4 управления коммутатором, коммутатор 5, состоящий из первой 6 и второй 7, групп элементов И, регистр 8 слова, подключенный,выходом к блоку 9, который включает ключи 10 считывания, ключи 11 записи и шифраторы 12 и 13, блок 14 управления длиной слова, блок 15 управления, шифратор 16, числовые шины 17. Блок 14 имеет выходы 18. Синхронизирующие входы шифраторов 12, 13 и 16 подключены соответственно к управляющим шинам 19-21, При этом выходы регистра 1 адреса подключены ко входом блока 14, выходы 18 которого соединены со входами блока 15.Блок 14 (фиг.2) содержит регистр 22, дешифратор 23, элементы ИЛИ 24, элементы И 25, элементы НЕ 26, элемент И 27, Выходы регистра 22 подключены ко входам дешифратора 23, выходы которого подключены к первым входам элементов ИЛИ 24. Каждый выход дешифратора 23 соответствует номеру элементарной зоны, на которые разбит массив ячеек накопителя 2 и из которых составляются эоны ячеек для хранения слов одинакового формата, Ко второму входу каждого элемента ИЛИ 24, соответствующего 1-й элементарной зоне, подключен выход соседнего элемента ИЛИ 24, соответствующего (1+1)-й элементарной зоне. Выходы элементов ИЛИ 24 подключены также к первым входам элементов И 25, выходы которых объединены и подключены к первому входу элемента И 27. Накопитель 2 (фиг. 2) содержит дешифратор адреса, который состоит из старших ступеней 28 и младшей ступени 29 (всего о ступеней). Выходы старших ступеней подключены ко входам младшей ступени, а выходы последней - к адресным шинам блока 30 запоминающих элементов. Выходы старших ступеней23 подключены также ко вторым входам элементов И 25.Описанная схема определяет верхнюю границу одной эоны памяти. Если в работе используются слова несколь ких форматов (более двух), то для каждого из них отводится соответствующая зона памяти и соответствующий комплект, состоящий из регистра 22, дешифратора 23, логических элементов 10 24, 25, 26 и 27. В этом случае объединенные выходы элементов И 25 через элементы НЕ 26 подключены ко входам элементов И 27, соответствующих зонам памяти с.меньшими значениями адресов. 15 Шина 31, соединенная с выходами элементов И 25 1-й зоны, подключена ко входам элементов НЕ 26 1-х зон, причем 1 С 1, Выходы элементов И 25 зон с номерами 1 ) 1 шинами 32 подклю цены к элементам НЕ 26 1-й эоны. Выход элемента И 27 подключен к единичному входу триггера 33.:( нулевому входу тритгера 33 1-й зоны подключен 1 выход элемента ИЛИ 34, ко входам ко 1 торого подключены шины 35, подключенные к выходам элементов И 27 остальных зон.Ыина 36 с выхода элемента И 27 1-й зоны подключена ко входам элементов ИЛИ 34 остальных зон зо Прямые выходы триггеров 33 всех зон являются выходами 18 блока 14 управления длиной слова, Если при работе ЦВИ используются слова лишь двух форматов, достаточно одного комплекта, изображенного на фиг. 2, причем логические элементы 26, 27 и 34 могут отсутствовать, а на единичный вход триггера 33 подключается общий выход элементов И 25.Устройство работает следующим образом.При обращении к накопителю 2 адрес ячейки, в которой располагается выбираемое слово (или куда должно быть записано вводимое слово), из регистра 1 поступает в накопитель 2,а также в блок 14 управления длиной слова. Допустим, что накопитель 2 работает в двухтактном режиме (такими являются матричные накопители на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса), В первом такте под действием управляющих сигналов блока 15 производится считыва 55 ние содержимого выбранной ячейки по адресу из регистра 1, а также коммутация содержимого выбранной ячейки с помощью коммутатора 5 согласно информации из регистра 3 с целью расположения слогов выбираемого слова в нужных, например младших, разрядах регистра 8. Блок 14 производит анализ значения адреса, поступающего из регистра 1, и определение номера эоны памяти, т.е. длины выбираемого слова. В результате возбуждается один из выходов 18 блока 14, соответствующий зоне памяти, хра" нящей слова данной длины. Этот сигнал поступает на вход блока 15, настраивая его на обработку слова данного формата, а также на входы шиФраторов 12, 13 и 16 для формирования сигналов управления ключами 10 и 11 и элементами регистра 8. Во втором такте производится регенерация содержимого считанной ячейки по ста- ф рому адресу, для чего слово из регистра 8 подвергается обратной коммутации с помощью коммутатора 5 и поступает в накопитель 2. Одновременно возбуждается шина 19 и под действием сигнала с выхода блока 14 с помощью шифратора 12 открывается та часть ключей 10, которая соответствует формату выводимого числа, Через откры" тые ключи 10 выводимое слово поступает на шины 17 с выходов регистра 8.Если выполняется операция записи слова с шин 1.7 в накопитель 2, то в первом такте работы устройства кроме описанных выше действий. производится возбуждение шины 21,в результате чего под управлением сигнала с выхода блока 14 шифратор 16 формирует код, поступающий на блокирующие входы регистра 8. Это приводит к обнулению тех разрядов регистра 8, которые соответствуют- данному формату. Во втором такте операции записи производится возбуждение шины 20, шифратор 13 по действием сигнала с выхода блока 14 формирует код, поступающий на входы ключей 11. Это приводит к отпиранию тех ключей, которые соответствуют данному формату, и записываемое слово с шин 17 поступает на входы элементов И 7. С выходов регистра 8 также на входы элементов И 7 для регенерации поступает только информация, расположенная за пределами данного формата, так как разряды, находящиеся в пределах формата, обну лены в первом такте работы устройства. Рассмотрим подробнее работу блока14, представленного на фиг. 2,Пустьпри работе ЦВМ используются словаи форматов. Пусть также весь массивячеек накопителя разбит на М элементарных зон, Каждому из и Форматовсоответствует зона, состоящая из нескольких элементарных зон, Адрес верхней границы каждой зоны программнымпутем, например при вводе программы,заносится в регистр 22. Этот адрес ,определяет номер старшей элементарной зоны из входящих в данную зонуслов одинакового формата. Дешифратор23 имеетМ выходов по числу элементарных зон. Появление сигнала на одном из выходов дешифратора 23 приводит к появлению сигнала на выходахвсех элементов ИЛИ 24, имеющих номераС 1, где- адрес границы данной зоны, На первых входах элементовИ 25 с номерами 1 (также появляются сигналы, которые сохраняются дотех пор, пока не будет изменено разбиение накопителя 2 на зоны, т.е.пока не изменится содержимое регистров 22. При обращении к накопителю 252 в такт считывания появляется сигнал на одном из выходов старших ступеней 28 дешифратора адреса. Еслиадрес обращения не превосходит наибольшего адреса 1-й элементарной ЗОзоны, то на выходе соответствующегоэлемента И 1 появляется в этот моментсигнал, который поступает на первыйвход элемента И 27. Если на выходахэлементов И 25 зон с номерами 1 ) 1 З 5такого сигнала не возникает, то нашинах 32 присутствует нулевой сигнал,и на выходе элемента И 27 появляетсяединичный сигнал, который переводит.триггер 33 в состояние "1". Одновре оменно по шине 31 на элементы НЕ 26зон с номерами 1 ( 1 поступает сигнал, который запрещает отпирание 1-хэлементов И 27. В это же .время сигналпо шине 36 поступает на входы всехэлементов ИЛИ 34, кроме 1-го, .переводя все триггеры 33, кроме 1-го, в нулевое состояние. В результате в такте считывания появляется единичныйсигнал на одном из выходов 18 блока14, который сохраняется до следующего обращения к накопителю 3,Если при работе ЦВМ какие-то из допустимых Форматов слов могут не использоваться, то в каждом из де 55 шифраторов 23 следует предусмотреть дополнительный (8+1)-й выход, которому не следует ставить в соответствие элемент ИЛИ 24, В регистр 22, соот-ветствующий неиспользуемому Формату,следует записывать код, соответствующий возбуждению этого "пустого выхода дешифратора 23.Таким образом, блок 14 (Фиг.2) всовокупности с первыми ступенями 28дешифратора адреса накопителя решаетзадачу, сходную с задачей ассоциативного поиска. Признаками являются адреса зон в регистрах 22, а,входнымсловом - адрес, поступающий на входдешифратора адреса накопителя. Первыеступени 28 дешифратора адреса функционально входят как в состав накопителя 2, так и в состав блока 14. Такоемногофункциональное использованиеоборудования позволяет сократит.ь аппаратурные затраты на реализацию блока управления длиной слова и, такимобразом, упростить устройство,Формула изобретения1. Запоминающее устройство, содержащее накопитель, регистры адреса, коммутатор, регистр слова, блок управления коммутатором, шифраторы, ключи считывания и записи, блок управления длиной слова и блок управления, причем входы накопителя подключены соответственно к выходам первого регистра адреса и первому выходу коммутатора, второй выход которого соединен с одним из входов регистра слова, выход второго регистра адреса подключен к входу блока управления коммутатором, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, выходы блока управления длиной слова подключены к входам ифраторов, выходы которых соединены соответственно с другими входами ре,гистра слова и одними из входов ключей считывания и записи, другие входы которых соединены соответствен. но с выходами регистра слова и числовыми Винами, а выходы - соответственно с числовыми шинами и вторым входом коммутатора, выходы ключей записи соединены с одними из входов ключей считывания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения устройства, выходы первого регистра адреса подключены к входам блока управления длиной слова, выходы которого соединены с входами блока управления.9 926712. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что накопитель содержит блок запоминающих элементов и т -ступенчатый дешифратор адреса, входы которого подключены к входам накопителя, выходы - к входам блока запоминающих элементов, а выходы (е) ступени пт -ступенчатого дешифг 10ратора адреса соединены с входамиблока управления длиной слова.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СЗА Р 3825907,кл, 340-174, 1974.2, Патент франции Ю 2123040,кл. 6 11 С 5/00, 1973 (прототип),926712 Составитель В. РудаковИ. Михеева Техред Ж. Кастелевич ректор И.Муска ед писно 5 кая наб.,лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проек Заказ 2990/М Тираж 6 ВНИИП Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж ного.ний и5, Ра митета ССткрытий