Устройство для переадресации информации

(71) Заявител Московский ордена Ленина и ордена энергетический институб 4) УСТРОЙСТВО ДЗИ ПЕРЕАДРЕСАЦИИ ИН И 2 ва явлслабогоствия Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к запоминающим устройствам .на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД), и может быть использовано для переадресации информации в ЦМД-кристаллах, имеющих дефектные регистры хранения.Известно устройство переадресации информации, действие которого основано на взаимном отталкивании двух доменов, один из которых является записываемым, а другой служит в качестве метки годности для регистра хранения 1Недостатком этого устройст яется низкая надежность из-за.электростатического взаимодей доменов.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система памяти с дефектными регистрами, содержащая блок репрограммируемой памяти, первый и второй регистры, первый и второй счетчики, логические блоки, входной коммутатор, и позволяющая обходить дефектные регистры хра-. нения в ЦМ 1-кристаллах 2).Недостатком данного устройства является большая аппаратурная избыточность, которая связана с использова-. нием устройства для переадресации информации в ЦМД-кристаллах с такойорганиэацией, которая не предусматривает возможность копирования доменовпри считывании. Это приводит к необходимости перезаписывать только, чтосчитанную из регистров хранения и переданную в регистр ввода-вывода информацию, что связано с большими временными затратами,В настоящее время серийно выпускаются ЦЩ-кристаллы с блочным копированием, что позволяет исключить процедуру перезаписи за счет расщепления домена при его переходе из регистра хранения в регистр ввода-вывода. В результате один домен остается в регистре, а другой по регистру ввода- вывода передается к датчику считывания. Наличие переключателей-реплика- торов в ЦМД-кристалле позволяет значительно уменьшить аппаратурные затраты на органиэацию переадресации информации в запоминающих устройствах на ЦМД и, как следствие, уменьшить их стоимость, .габариты, потребление энергии, увеличить надежность.Цель изобретения - упрощение устройства за счет уменьшения числасчетчиков и регистров и иной органи, зации процесса выборки информации.Указанная цель достигается тем, что устройство для переадресации инФормации содержащее блок репрограммируемой памяти, выходы которого соединены с входами первого регистра, ;счетчик, выходы которого соединены с входами первой группы логического блошка, а входы счетчика соединены с входами второй группы логического 10 блока, входы третьей группы которого соединены с выходами входного коммутатора, входы первой, группы которого являются первыми информационными входами устройства, входы второй и третьей групп входного коммутато 6 а соединены соответственно с первой и второй управляющими шинами, выходы логического блока соединены с входами первой группы второго регистра, входы второй группы которого соединены с третьей управляющейшиной, а выходы первой группы второго регистра соединены с входами четвертой группы лОгического блока, дополнительно содержит выходной коммутатор, входы первой группы которого соединены с выходами второй группы второго регистра, входы второй и третьей группы выходного коммутатора соединены соответственно с первыми и вто-. рыми управляющими шинами, входы пятой .и шестой групп логического блока соединены соответственно с первыми и вторыми управляющими шинами, входы четвертой группы входного коммутатора являются вторым информационным входом устройства, выходы первого регистра соединены с входами счетчика, первый и второй выходы выходного коммутатора являются соответственно 40 первым и вторым информационными выходами устройства.На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройствами иа фиг,2 - функциональная схема ло гического блока устройства с вторым регистром для случая, когда ЦМД-кристалл содержит три дефектных регистра хранения.Устройство содержит блок 1 репро О граммируемой памяти, первый регистр 2, счетчик 3, логический блок 4, второй регистр 5, входной коммутатор 6, выходной коммутатор 7, управляющие шины 8-10, информационные входы 11 и 55 12, информационные выходы 13 и 14, выходы первого регистра 15, выходы 16 счетчика, выходы 17 входного коммутатора, вторая группа выходов 18 регистра 5.При этом выходы блока 1 репрограммируемой памяти соединены с входамирегистра 2, выходы 16 счетчика 3 соединены с входами первой группы логи,ческого блока 4, а входы счетчика 3 65 соединены с входами второй группы логического блока 4, входы третьей группы которого соединены с выходами17 входного коммутатора б, входы первой группы которого являются первыми информационными входами 11 уст-,ройства, входы второй и третьей группвходного коммутатора б соединены соответственно с первой 8 и второй 9 управляющими шинами, выходы логического блока 4 соединены с входами первой группы регистра 5, входы второй группы которого соединены с третьей управляющей шиной 10, а выходы первой группы регистра 5 соединены с входами четвертой группы логического блока 4, входы первой группы выходного коммутатора 7 соединены с выходами 18 второй группы регистра 5, входы второй и третьей групп выходного коммутатора 7 соединены соответственно с первой 8 и второй 9 управляющими шинами, входы пятой и шестой групп логического блока 4 соединены соответственно с первой 8 и второй 9 управляющими шинами, входы четвертой группы входного коммутатора б являются вторым информационнымвходом 12 устройства, выходы регистра 2 соединены с входами счетчика З,первый и второй выходы выходного коммутатора 7 являются соответственно первым 13 и вторым 14 информационными выходами устройства.Схема (фиг.2) содержит четыре 3-триггера 19-22, схемы И-НЕ 23-43. Выходы 16 счетчика 3 обозначены: 44, 45, 47, 49 - прямые выходы первого, второго, третьего и четвертого разрядов, а 46, 48, 50 - инверсные выходы второго, третьего и четвертого разрядов, Выходы регистра 2 обозначены: 51 - прямой, 52 - инверсный..Устройство для переадресации информации, являющееся частью запоминающего устройства на ЦМД, работает следующим образом.Информационная последовательность, поступающая от контролера ЦМД ЗУ для записи до подачи ее в доменный генератор (откуда домены по регистру ввода-вывода передаются в регистры хранения) попадает в устройство для переадресации, где разбавляется нулями в тех позициях, которые должны быть записаны в дефектные регистры хранения, В результате информационные разряды записываются только в годные регистры хранения, При считывании доменный поток, передаваемый иэ регистров хранения по регистриру ввода-вывода, после прохождения через датчик считывания снова поступает в устройство для переадресации информации, где происходит исключение нулей, соответствующих дефектным регистрам хранения,Таким образом, на выходе ЦМД ЗУ,имеется исходная информационная пооледовательность. Информация о годности регистров хранения поступаетот блока репрограммируемой памяти.Если ЦМД ЗУ содержит три дефектных регистра хранения, то информацияо годности каждого из регистров хранения ЦМД-кристалла хранится в блоке1 репрограммируемой памяти, а считанная из него информация поступаетна регистр 2, Каждый разряд этого.регистра соответствует одному регистру хранения, причем наличие единицыв любом из разрядов означает, чтосответствующий этому-разряду регистрхранения дефектен. Еслн необходиМозаписать информационную последова, тельностьаЬсдЕ , а второй, четвертый и пятый регистры хранения дефектны, то на выходе устройства, следавательно, должна быть получена последовательность О ОЬООсбе . До начала подачи синхроимпульсов (СИ) поуправляющей шине 10 первый разрядсчетчика 3 устанавливается в единицу.25;Содержимое счетчика 3 меняется в зависимости от информации, поступающейс регистра 2, так, что каждая пришедшая единица сдвигает содержимое счетчика на один разряд. Для Й дефектных 30регистров необходим 1 Й Ф 1 ) разрядныйсчетчик. В рассматриваемом случае .четыре прямых и три инверсных ( кромепервого разряда) выхода четырехразрядного счетчика Э выведены шиной16, При подаче сигнала записи по управляющей шине 8 информационный поток аЬСДЕ , переданный по первомуинформационному входу 11, через входной коммутатор 6 по шине 17 поступает на логический блок 4. Первый СИ 40сдвигает содержимое регистра 2 наодин разряд. Поскольку содержимое. этого разряда соответствует первомурегистру хранения (а он является годным), то произведенный сдвиг не изменит содержимого счетчика 3, первыйразряд которого по-прежнему будет всостоянии 1На первом такте бит 0 по шине 17поступает на элементы И-НЕ 26, 27, . 5032, 33, 38, 39, 42, 43. Посколькусигнал записи подан только на элементы 27, 33, 39, 43, а сигнал с выходасчетчика 3 открывает только элемент27, то бит О через элемент И-НЕ 23 55записывается в первый О-триггер.19регистра 5, Так как до начала работыустройства триггеры 20-22 находилисьв состоянии "0", то элементы 25, 29, .31, 35, 37, 41 будут закрыты.и, следовательно, не окажут влияния на запись информации в триггер 19,Доменный генератор, Формирующийдоменный поток в соответствии с по-,ступающей на него инФормационной пос 65 ледовательностью, начинает работать по второму СИ. На втором такте в схе-: ме происходят следующие изменения:содержимое регистра 2 сдвигается на один разряд, поскольку этот разряд соответствует второму регистру, хранения, а он дефектен, то производственный сдвиг изменяет состояние счетчика 3 и единица появляется уже на прямом выходе 45 второго разряда счетчика, что приводит к,тому, что из элементов 26, 27, 32, 33, 38, 39, 42, 43 открыт будет только элемент 33;изменяется состояние О-триггера 19 из состояния О он переключается в состояние "0",поскольку на втором такте поступление на него новой информации через элемент 27 по шине 17 и через элемент 25 с триггера 20 запрещено (элемент 25 закрыт сигналом с инверсного выхода 52 регистра 2);в три 1 гер 20 через элемент 33 записывается бит 13.Таким образом, содержимое регистра 5 на втором такте составит ОООО а бит О по шине 18 через выходной коммутатор 7 и первому информационно- му выходу 13 передается к доменному генератору для записи в первый регистр хранения ЦМД-кристалла.На третьем такте:содержимое счетчика 3 не изменяется, так как третий разряд регистрасоответствует бездефектному регистру хранения, а следовательно, из эле- ментов 27, 33, 39, 43 открыт только элемент 33;триггер 19 нз состояния "Оф пере-. ключается в состояние ) , так как сигнал с инверсного выхода 52 регистра 2 разрешает перезапись содержимого. триггера 20 через элемент 25 в триггер 19,триггер 20 из состояния Ь переходит в состояние о , запись новой информации разрешена через элементы 33 и 28.В результате содержимое триера сост.авляет ЬС 00, а ноль .с выхода триггера 19 по шине 18 через коьщутатор 7 и первому информационному выходу 13 поступает на доменный генератор для записи во второй дефектный регистр., т.е. имеется аффСЩНа.четвертом такте:содержимое счетчика 3 изменяется. и единица появляется на прямом выходе 47 третьего разряда счетчика, так как четвертый разряд регистра 2 соответствует четвертому дефектному регистру хранения, в результате информацию для записи из элементов 27, 33, 39, 43 может принять только элемент 39,Ътриггер 19 из состояния Ь переключается в состояние "Оф, так как поступление разряда С запрещено сигна 1001177лом с инверсного выхода 52 регистра 2;триггер 20 не изменяет своегосостояния, так как информация перезаписывается в него через элемент29, который управляется сигналом спрямого выхода 51 регистра 2;в триггер 21 через элемент 39 и34 о шине 17 поступает бит даким образом, после четвертогоСи имеют С 10 Ь/Осд 0ОНа пятом такте:содержимое счетчика 3 изменяется,.единица появляется на прямом выходе45 четвертого разряда счетчика, таккак пятый разряд регистра 2 соответствует дефектному регистру хранения,в результате для приема новой информации по шине 17 открыт только элемент 43;триггер 19 остается в состоянии 2 О"0", так как на него не поступает ниинформация по шине 17 через элемент27, ни информация с триггера 20,так как она закрыта сигналом с .инверсного выхода 52 регистра 2, 25триггеры 20 и 21 не изменяют свое. го состояния: в триггер 20 перезаписывается Ь через элемент 29, а втриггер 21 - С через элемент 35, чторазрешено сигналом с прямого выхода51 регистра 2,в триггер 22 записывается бит 8через элементы 43 и 40.Таким образом, имеют ОООО/ОСДЕНачиная с шестого такта, РегистРЪ начинает работать как обычный сдвиговый регистр. Связь триггеров 19-22осуществляется через элементы 25, 31,37, на которые подан разрешающий сигнал. Все остальные информационныеразряды, следующие за Е , записыва Оются в триггер 22 по шине 17 черезэлементы 43 и 40,При подаче по второй управляющейшине 9 сигнала чтения на выход 17коммутатора б поступает информация по 45второму информационному входу 12,соединенному с датчиком считывания,который принимает информацию с регистров хранения ЦМД-кристалла -аоЬоОсбеДо начала чтения первый разрядсчетчика 3, так же, как и в случаезаписи, устанавливается в единицу, ипроизводится рбращение к блоку 1 репрограммируемой памяти для передачи 55в регистр 2 информации о состояниирегистров хранения.При чтении информации сдвиг регистра хранения карты годности начинается по второму СИ. 60На первом такте информационный,разряд О поступает по шине 17 наэлементы 26, 32, 38, 42, ыо так какразрешающий сигнал с прямого выхода44 первого разряда счетчика 3 подан 65 только на элемент 42, тос 1 через элемент 42 и 40, поступает на запись в триггер 22. Состояние триггеров 19-21 не изменяется, поскольку иеходное состояние регистра 5-0000. На втором такте происходит перезапись содержимого триггера 22 в триггер 21 через элементы 36 и 34 по разрешающему сигналу с инверсного выхода 46 второго разряда счетчика 3 (его содержимое при сдвиге регистра 2 не изменяется, так как первый разряд этого регистра соответствует первому регистру хранения, а он бездефектен). Очередной бит "0" по шине 17 записывается через элементы 43 и 40 в триггер 22. Таким образом, в регистре 5 имеют 0000.На третьем такте второй разряд регистра 2 меняет содержимое счетчика 3, единица появляется на прямом выходе его второго разряда, Этот сигнал рткрывает элемент 38, и пришедший по шине 17 информационный разряд из третье го ре гистра храненияз аписывает ся в триггер 21. Содержимое триггера 21 пере писывается через элементы 30 и 28 по разрешающему сигналу с инверсного выхода 48 третьего разряда счетчика 3 в триггер 20. Перезапись информации из триггера 22 в триггер 21 запрещена сигналом с инверсного выхода 46 второго разряда счетчика 3. В результате к концу третьего такта в регистреимеют ООЬО .На четвертом такте содержимое счетчика 3 не изменяется, так как третьему разряду регистра 2 соответствует бездефектный третий регистр хранения. Следовательно, разрешающий сигнал с прямого выхода 45 второго разряда счетчика З.открывает элемент 38, и очередной бит информационного потока "0" по шине 17 через элементы 38, 34 записывается в триггер 21.Разрешающие сигналы с инверсных выходов 48, 50 третьего и четвертого разрядов счетчика 3 обеспечивают перезапись информации из триггеров 21 и 20 в триггерах 20 и 19 соответственно. Таким образом, в регистре 5 имеют ОЬООНачиная с пятого такта, на информационном выходе 14, соединенном с устройством управления запоминающего устройства, появляется считываемая информационная последовательность. Выход 14 через выходной коммутатор 7 соединен с выходом 18 регистра 5. Коммутация считанной информации на выход 14 происходит при подаче сигнала по второй управляющей шине 9.На пятом такте происходит изменение содержимого счетчика 3 за счет единицы в четвертом разряде регистра 2, в результате на прямом выходе 47третьего разряда счетчика 3, появляется единицакоторая открывает элемент 32, и очередной бит информацион ной последавательности "0" по шине 17 через элементы 32 и 28 записывается в триггер 20. Информация триггера 20 Ь через элементы 24, 23 записывается по разрешающему сигналу с инверсного выхода 50 четвертого разряда счетчика 3 в триггер 19, а бит О по шине 18 через выходной ком мутатор 7 поступает на второй информационный выход 14. В результате содержимое регистра 5 составляетц/ЬОООНа шестом такте снова меняется содержимое счетчика 3, так как пятый 15 разряд регистра 2 соответствует пятому дефектному регистру хранения. На прямом выходе 49 четвертого разряда счетчика появляется "1", которая открывает элемент 26, и очередной бит информационной последовательности записывается: через элементы 26 и 23 в триггер 19. Начиная с этого момента, все последующие информационные биты записываются в триггер 19, а на 25 его выходе формируется выходная информационная последовательность. В результате в устройство управления передается информационная последовательность ОЬСд Е;Предлагаемое. устройство позволяет уменьшить аппаратурные затраты при трех дефектных регистрах на 25, для десяти - на 15. Произведя оценку аппаратурных затрат при трех дефектных регистрах хранения при реализации ,устройства-прототипа на элементах серии К 155 (К 133), получают два четырехразрядных счетчика (2 корпуса), два четырехразрядных регистра на О-триггерах (4 корпуса), задержку на 40 три такта, реализованную на О-тригге рах (2 корпуса), 26 элементов 2 И-НЕ, включая коммутатор (8 корпусов), два элемента ЗИ-НЕ (1 корпус), Итого 17 корпусов, Реализуя предлагаемое уст ройство на элементах той же серии, получают четырехразрядный счетчик (1 корпус), четырехразрядный триггер на О-триггерах (2 корпуса), б элементов 2 И-НЕ (для коммутаторов) (2 50 корпуса), 18 элементов ЗИ-НЕ (б корпусов), два элемента 8 И-НЕ и один элемент 4 И-НЕ (1 корпус). Итого 13 корпусов. Как следствие уменьшения аппаратурных затрат, уменьшается потребле.ние энергии, габариты устройства,число паяных соединений, Надежностьустройства повышается, стоимостьуменьшает ся .формула изобретенийУстройство для переадресации инФормации, содержащее блок репрограммируемой памяти, выходы которого соединены с входами первого регистра,счетчика, выходы которого соединеныс входами первой группы логическогоЬлока, а входы счетчика соединены свходами второй группы логическогоблока, входы третьей группы которогосоединены с выходами входного коммута:тора, входы первой группы которого являются первыми информационными входамиустройства, входы второй и третьей группвходного коммутатора соединены соответственно с первой и второй управ-ляющими шинами,.выходы логическогоблока соединенй с входами первойгруппы второго регистра, входы второйгруппы которого соединены с третьейуправляющей шиной, а выходы первойгруппы второго регистра соединены свходами четвертой группы логическогоблока, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения устройства,оно содержит выходной коммутатор,входы первой группы которого соединены с выходами второй группы второгорегистра, входы второй и третьейгруппы выходного коммутатора соединены соответственно с первыми и вторыми управляющими шинами, входы пятойи шестой групп логического блока соединены соответственно с первыми ивторыми управляющими шинами, входычетвертой группы входного коммутатора являются вторым информационнымвходом устройства, выходы первого регистра соединены с входами счетчика,первый и второй выходы выходного комГтатора являются соответственно перым и вторым информационными выходамиустройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ Р 3921156,кл. 340-174 Т, опублик. 1975.1001177 Составитель Г.БородинРедактор А.Ворович Техред Т,МаточкаКорректор В,Бутя Заказ 1 б/60 ВНИ исноеСР д.4/5 лиал ППП "Патент", г.Ужгород, Ул,Проектная,Тираж 592 ПИ Государственного делам изобретений 35, Москва, Ж, РПо митета ткрытий ская на