Запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 1 305 191 С 110 51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ В13 . ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о. СССР1982.СССР1984. ельс 19/ ство19/00 с(57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано в вычислительных системах для сбора информации при приоритетном обслуживании либо при организации очереди на обслуживание абонентов. Целью изобретения является1305772 повышение информационной емкости устройства. Устройство содержит блоки 10 -10 к сортировки данных, (где 1 сцелое число), блок 11 памяти, распределители 12 и 13 сигналов, триггеры 14,-14, формирователь 15сигналов, группу формирователей 15 -15 к сигналов, формирователи 16,-16 установочных сигналов, группу счетчиков17, -17, сигналов, реверсивный счетчик 18 селектор 19, мультиплексоры 20 и 21, группу элементов И 22 Г -22, элементы И 23-25, две группы элемен- Г тов ИЛИ 26 и 27, элементы ИЛИ 28-30,элемент ИЛИ-НЕ 31, группу элементов32 задержки, элементы 33-36 задержки.При записи информационных слов осуществляется их сортировка, благодарячему они размещаются в блоке 11 памяти в порядке возрастания или убывания их абсолютной величины, либо безсортировки записываются в порядкепоступления. Порядок расположения за.писываемых информационных слов задается управляющим словом, поступающимна входы обращения устройства. 3 ил.1Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим,устройствам, и может бытьиспользовано в вычислительных системах для сбора информации при приоритетном обслуживании большого числаабонентов либо при организации очереди на обслуживание абонентов,Целью изобретения является повышение информационной емкости устройства.На фиг. 1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 и 3 - структурные схемы соответственно каждого из блоков местно.го управления и блока памяти.Устройство содержит (фиг.1) установочный вход 1, информационный 2и адресный 3 входы, вход 4 чтения,вход 5 записи, входы 6 обращения, индикаторные выходы 7 и 8, информационный выход 9 устройства, блоки 10,-10сортировки данных (где к - целое число), блок 11 памяти, первый 12 и второй 13 распределители сигналов, триггеры 14-14, формирователь 15, сигналов, группу формирователей 15 -152сигналов, формирователи 16, -16 уста. новочных сигналов, группу счетчиков17 -17 сигналов, реверсивный счетчик 18, селектор 19, первый 20 и второй 21 мультиплексоры, группу элементов И 22 - 22 , элементы И 23-25 спервого по третий, первую 26 и вторую 27 группы элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 28-30 с первого по третий, элемент ИЛИ-НЕ 31, группу элементов 32 2задержки, элементы 33-36 задержки спервого по четвертый,Каждый блок 10 сортировки данных(Фиг,1) содержит блок 37 местного управления, первый 38 и второй 39 регистры слова, формирователь 40 одиночного импульса, триггер 41, селектор42, мультиплексор 43, элементы И 44и 45, элементы ИЛИ 46 - 48, элементы 49-52 задержки.Каждый блок 37 местного управления (фиг, 2) содержит дешифратор 53,блоки 54 и 55 сравнения., элементы И56-58, элемент ИЛИ 59 и формирователь 60 одиночного импульса,Блок 11 памяти (фиг,3) содержитпервую 61 и вторую 62 группы регистров слова, дешифраторы 63, группыэлементов И 64 и 65 и группу элементов ИЛИ 66,Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Информация, поступающая в устройство, представлена параллельным двоичным кодом в виде последовательности информационных слов, содержащихкаждое байты информации (с контрольными разрядами или без контрольныхразрядов). Перец поступлением информации в устройство производится первоначальная установка в исходное состояние по сигналу, поступающему навход 1 (фиг.1), после чего на выходе 7 присутствует уровень логической единицы, который разрешает записьпоследовательности информационныхслов в устройство (в режиме сорти510 30 35 40 45 50 55 3 130 ровки или без сортировки), а на выходе 8 - уровень логической единицы, указывающий, что запись информации в устройстве еще не проводилась.Рассмотрим работу устройства при записи информации в режиме сортиров;ки. Через входы 6 управляющее слово поступает в виде параллельного двоич. ного кода, содержащего нули в разрядах управления видом расположения записываемых информационных слов в блоке 11 и единицу в разряде управления селектором 19, мультиплексорами 20 и 21, в результате чего входы 3 - 5 подключаются соответственно к адресному входу, к входу считывания и к входу записи блока 11.После этого через вход 3 и селектор 19 в блок 11 начинают поступать коды адресов последовательно от нулевого до адреса последней ячейки памяти блока 11, через вход 2 для каждого адреса поступает параллельный двоичный код исходной информации (нулевой или единичный код по всем информационным разрядам каждого информационного слова), а через вход 5 - сигналы записи, по которым .в каждую ячейку блока 11 записывается исходное информационное слово.После записи исходной информации на вход 6 поступает новое управляющее слово, в последнем разряде которого присутствует нуль, а в остальных разрядах - код вида расположения информационных слов, который поступает на входы блоков 37 и по которому одновременно осуществляется одинаковое расположение в блоке 11 информационных слов, поступающих с входа 2,Сигнал записи например, соответствующий первому информационному слову) с входа 5 через мультиплексор 21 и элемент И 25 поступает на тактовый вход распределителя 12, в котором по .переднему фронту сигнала записи снимается уровень логической единицы с его, например, первого слева выхода и выставляется уровень логической единицы на его следующем (например, втором) выходе, т.е, если следующий (например, второй) блок 10 свободен, то уровень логической единицы с выхода 7 не снимается. С выхода соответствующего, например,триггера 14на вход соответствующего 5772 4 элемента И 22 поступает уровень логического нуля. Этот же сигнал записи с выхода элемента И 25 поступает на тактовый вход распределителя 13, на первом выходе которого появляется аналогичный сигнал на вход триггера14, а по заднему фронту сигнала записи распределитель 13 переключаетсяна следующи"; сво , выход, например второй, и следу,"ий сигнал записи появляется уже на втором выходе распределителя 13. Этот же первый сигналзаписи с выхода элемента И 25 поступает также на вход суммирования счет 15 чика 18, который прибавляет единицу к содержащемуся в нем числу. По переднему фронту сигнала логическойединицы с выхода триггера 14 запускается формирователь 15 которыйначинает формировать периодическуюпоследовательность прямоугольных импульсов. По сигналу с выхода триггера 14, снимается разрешающий уровень единицы с выхода 8, что запрещает возможность считывания из устройства на время записи информационного слова в режиме сортировки, атакже формирователь 40 соответствующего блока 10, формирует разрешающий сигнал на управляющем входе регистра 38, на информационном входе которого уже присутствует информационное слово к приходу сигнала записи на еготактовый вход, которое записываетсяв регистр 38. По заднему фронту сигнала с вьгхода формирователя 40 блока 10, запрещается запись следующего информационного слова в регистр 38 до того момента, когда после сброса соответствующего триггера 14, опять поступит передний фронт уровня логической единицы на вход запуска формирователя 40.По переднему импульсу с выхода формирователя 15 через соответствующий вход считывания блока 11 из негосчитывается информационное слово (вданном случае исходной информации)по адресу, поступающему с выхода соответствующего счетчика 17, котороезаписывается в регистр 39 соответствующего блока 10. по тому же сигналу с выхода формирователя 15, поступающему через элемент 50 задержки,мультиплексор 43 и элемент ИЛИ 47 натактовый вход регистра 39. Информационные слова, присутствующие на вы"5 130 ходах регистров 38 и 39 блока 10, сравниваются в блоке 37, на выходе которого формируется сигнал, по которому селектор 42 подключает выход регистра 38 к информационному входу блока 11. По переднему фронту этого сигнал с выхода блока 37 устанавливает ч в единичное положение триггер 41, передний фронт сигнала логической единицы с выхода которого закрывает .1 ент И 44, открывает элемент И 45 и переключает мультиплексор 43, Который подключает выход соответствующего формирователя 15 через элементы 50 и 52 задержки к тактовому входу регистра 39 блока 10 и к соответствующему входу записи блока 11.Таким образом, по переднему фронту первого импульса с выхода формирователя 15, записывается в блок 11 информационное слово из регистра 38 блока 10. По переднему фронту первого импульса с выхода формирователя 15 проходящему через одноименный элемент 32 задержки, в счетчике 17, прибавляется единица к содержащемуся в нем числу, и полученный, таким образом, новый код адреса ячейки памяти блока 11 поступает на его второй адресный вход и на первый информационный вход формирователя 16 который сравнивает код с выхода счетчика 17, с кодом на выходе счетчика 18. При совпадении этих кодов на выходе формирователя 16 появляется сигнал, который сбрасывает в нуль триггер 14, (через элемент ИЛИ 26) и счетчик 17, (через элемент ИЛИ 27, ), а в блоке 10, - сбрасывает в нуль триггер 41, При этом прекращается работа формирователя 15(который формирует только один импульс), а на выходе 8 выставляется разрешающий сигнал логи-;осиединицы. Таким образом, зак:и.ается процесс записи первого инф; мационного слова в режиме сортировки. При записи следующего инФо,ыционного слова (например, второго, запускается следующий, например, .,.ормирователь 15 , по сигналу с вы. ода :оторого переписывается из пре- .:,ц".;ей ячейки памяти блока 11 ранее з,п:исанное информационное слово в регистр 39 следующего, например, блока .О где оно сравнивается блоком 37 с взовь записываемым в устройство ин- Ьор;.а:.ионном словом. В зависимости5772 6 от значений этих слов и алгоритма работы блока 37 ранее записанное информационное слово переписывается в следующую ячейку памяти блока 11, а в освободившуюся ячейку памяти вписывается вновь поступившее слово. При этом устройство работает так же, как при записи первого слова.Если при сравнении информационных слов в каком-либо блоке 10 на выходе блока 37 не сформирован сигнал, элемент И 45 остается закрытым и перемещения ранее записанного слова из ячейки блока 11 не производится. В этом случае при приходе следующего сигнала с выхода формирователя 15 происходит сравнение записываемого информационного слова с содержащейся в блоке 11 исходной информацией и записываемое слово помещается в следующую ячейку блока 11, Таким образом выполняется сортировка записываемых слов и запись их в блок 11 в соот 5 1 О 15 20 ветствии с заданным видом расположения информационных слов.Блоки 10 в10 включаются в процесс сортировки данных последовательно один за другим, каждый по сигналу с соответствующего выхода распределителя 13. После включения в процесс сортировки данных последнего (слева направо) блока 10 опять включается первый (слева направо) блок 10, (если число ячеек памяти блока 11 больше числа блоков 10 ) по импульсу с первого выхода распределителя 13. 25 ЗО 35 Еслинесколько блоков 10; - 10 функционируют одновременно и последовательно один за другим, то разрешающий считывание сигнал логической единицы может появиться на выходе 8 только после окончания работы последнего по очереди блока 10 т,е. поУокончании всего процесса сортировки 40 45 данных.Выбор расположения информационныхслов в блоке 11 осуществляется блоком37 с помощью дешифратора 53 (фиг.2),на вход которого поступают первые 50 разряды управляющего слова, т.е. кодвида расположения информационных слов(при нуле во всех разрядах этого кода дешифратор 53 не выставляет уро 55 вень логической единицы ни на одномиз своих выходов).Блок 54 при совпадении по абсолютной величине кодов информационных слов из регистров 38 и 39 выставляет13 И 57ня своем выходе сигцял логическои единицы, если вновь записываемое слово, цяхоцящееся в регистре 38, больше или равно ранее записанному слову, находящемуся в регистре 39.5Блок 55 при совпадении по абсолютной величине информационных слов из регистров 38 и 39 выставляет ня своем выходе сигнал логической единицы, если слово в регистре 38 меньше или 10 равно слову, находящемуся в регистре 39.Таким образом, возможно размещение записываемых в устройство информационных слов в возрастающем или 15 убывающем по их абсолютной величине порядке (при этом исходная информация во всех ячейках блока 11 соответственно равна нулю или единице), а также последовательно в порядке поступ О ления (исходная информация во всех ячейках блока 11 равна нулю).Считывание информации из устройства выполняется по сигналу на входе 4, который через мультиплексор 20 пос тучает на вход вычитания счетчика 18, а через селектор 19 - на первый вход считывания блока 11Все информационные слова считываются из блока 11 последовательно, начиная с последней 3 О ячейки памяти блока 11, на выход 9.В режиме сортировки счетчик 18 импульсов подсчитывает число сигналов записи, поступающих через вход 5,т,е, З число занятых ячеек памяти блока 11, и если все ячейки памяти заняты, то с)гнал единицы с выхода счетчика 18 закрывает элемент И 24, в результате чего на выхсде 7 появляется сигнал, запрещающий дачьнейшую запись в устройство.Формул я изобретения45Запоминающее устройство, содержащее реверсивный счетчик, элементь; с первого по третий, распределители сигналов, формирователь сигналов,элементы задержки, элементы ИЛИ и блок памяти, одни из информационных входов и выходов которого являются соответственно информационными входом и выходом устройства, установочным вхо- дом которого являются входы установки реверсивного счетчика, распределителей сигналов и блока памяти,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повь)ения информационной емкос 72 Яти устройства. в цего введены блоки сортировки дяццых, триггеры, групга формирователей сигналов, формирователи установочных сигналя: в ;) группа ) четчиков сигналов и".ч в ч)лексоры группа элементов И, гру;,.ь) элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-ИЕ, группа элементов задержки и се,",ектор, первый вход которого является адресным входом устройства, а выход подключе) к од .ому из адресных входов блока пям;"ти, причем один выход первого мультиплексора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а другои - с входом вычитания реверсивного счетчика и входом первого элемента задержки,выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному из входов считывания блока памяти, один из входов записи которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, а второй вход - к первому выходу второго мультиплексора,второй выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом второго эле-, мента И, входы которого подключены соответственно к первому выходу реверсивного счетчика и к выходу третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И группы, прямые входы которых подключены к выходам первого распределителя сигналов, выход третьего элемента И соединен с входами третьего и четвертого );элементов задержки, первым входом первого элемента И, тактовыми входами первого и второго распределителей сигналов, управляющие входы которых соединены с вторым входом первого элемента И, выходы второго распределителя сигналов подключены к входам установки триггеров, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ-ИЕ, первым управляющим входом соответСтвующего блока сортировки данных, инверсным входом соответствующего элемента И группы и входом запуска соответствующего формирователя сигналов, выход которого подключен к тактовому входу сбответствующего формирователя установочных сигналов, первому тактовому входу соответствующего блока сортировки данных, соответствующему9 1" входу счить 1 в;ия блока памяти и вхо" ду соотве. вующего элемента задержки групп:, выход которого соединен с входом суммирования соответствующего счетчика сигналов группы, выход каждого формирователя установочных сигналов подключен к первому входу установки соответствующего блока сортировки да ."-ых, первым входам соответствующих ьментов ИЛИ первой и второй групп, в.,ходы элементов ИЛИ первой группы подк .ючены к входам сброса триггеров, : выходы элементов ИЛИ второй группы - к входам установки счетчиков сигналов группы, в од каждого из которых соединен с. со:с-тствуюшим адресным входом блока па. ятп и первым информационньп,вх.,ом соотвегствующего формирователя установочных сигналов, вторые информационные входы формирователей установочных сигналов и второй вход селектора подключены к второму выходу регерсивного счетчика, вход суммирования которого соединен с выход:и третьего эле лента задержки третий вход селектора соединен с первыми входами мультиплекеоров, выход четвертого элемента задержки подкгночсн к вторым э 772 1 Отактовым входам блоков сортировки - данных, одни из информационных входов которых соединены с одними из информационных входов блока памяти, информационный выход и другой информационный вход каждого блока сортировки данных подключены к соответствующим другим информационному входу и информационному выходу блока памяти, а тактовый выход кая;до 1 о блока сортировки данных соединен с соответствующим другим входом записи блокапамяти, вторые входы элементов ИЛИ групп, нходь 1 установки формирователей установочных сигналов и вторые входы ус- тановки блоков сортировки данных подключены к входу установки блока памяти, первые входы мультиплексоров,второй вход первого элемента И и вторые управляющие входы блоков сортировки данных являются входами режима работы устройства, индикаторными выходами которого являются соответственно выход второго элемента за держки и выход элемента ИЛИ-НЕ, вторые входы первого и второго мультиплексоров являются соответственно входом считывания и входом записи устройства.