Запоминающее устройство

(23) Приоритет 611 С 11/00 611 С 29/00 еееудерстеенай кеметет СССР пв дедам езобретеккк и открытийОпубликовано 07.02,82. Бюллетень Рй 5 Дата опубликования описания 09. 02. 82(72) Авторы изобретени уговцов и Н. Г вцо) Заяви 54) ЗАПОИИ УСТРОЙСТВОИзобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано для построения оперативных запоминающих устройств с частичным резервированием накопителя.Известно устройство, в котором исключение неисправностей осуществляется путем замены вышедшего из строя оборудования на резервное. Устройство содержит основные и резервный одноразрядные блоки памяти, регистр ад 10 реса, пять групп элементов И и три элемента И11.Недостатком этого устройства является низкая надежность.Наиболее близким к предлагаемому,И является запоминающее устройство, со держащее группу накопителей, триггеры, группу элементов ИЛИ, пять групп элементов И, накопитель, элементы И,20 элементы ИЛИ, генераторы импульсов, счетчик, дешифратор и элемент задерж"ки, причем первые входы элементов И первой, второй и пятой групп являются информационными входами устройствавыходы элементов И первой группы соединены соответственно со входами на"копителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И третьей группы, вторые входы элементов И первой и третьей групп соединены соответственно снулевыми выходами триггеров и входами первого элемента И, выход которогоподключен к первым входам второго итретьего элементов И и вторым входамэлементов И пятой группы, выходы, которых соединены соответственно с единичными входами триггеров, выход второго элемента И подключен к одномуиз входов первого элемента ИЛИ, другие входы которого соединены соответственно с выходами элементов И второй группы, выход первого элемента ИЛИподключен ко входу накопителя, выходкоторого соединен со вторю входомтретьего элемента И и первыми входами элементов И четвертой группы, вто 3 9039рые входы элементов И второй и четвертой групп подключены соответственно к единичным выходам триггеров,выходы элементов И третьей и четвертой групп соединены соответствен 5но с первыми и со вторыми входами эле.ментов ИЛИ группы, выходы которых яв"ляются информационными выходами устройства, второй вход второго и выход третьего элементов И являются со.ответственно контрольными входом ивыходом устройства, выход первого ге"нератора импульсов соединен с первым,.входом второго элемента ИЛИ и устано;Вочным входом счетчика, выход которого подключен ко входу дешифратора,выходы которого соединены с третьими входами элементов И пятой группысоответственно, выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевым входамтриггеров, а второй вход - к выходугенератора импульсов и входу элемен"та задержки, выход которого соединейсо счетным входом счетчика2 .Недостатком этого устройства явля" 5ется потеря информации после включения резервного оборудования, что снижает его надежность.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем,что в запоминающее устройство, содержащее генераторы импульсов, груп"пу одноразрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель, первую группу триггеров, пять групп элементов И, первую группу элементов ИЛИ,первый элемент И, первый и второйэлементы ИЛИ, счетчик, дешифратор иэлемент задержки, причем выход пер"вого генератора импульсов соединен40с установочным входом счетчика и пер, вым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам триггеров первой, группы, выходвторого генератора импульсов соеди 45нен со вторым входом второго элемента ИЛИ и входом элемента задержки,выход которого подключен к счетномувходу счетчика, выходы дешифратора со.единены соответственно с первыми вхо" 5 фдами элементов И пятой группы, авход подключен к выходу счетчика, нулевые выходы триггеров первой группысоединены соответственно с первымивходами элементов И первой группы ивходами первого элемента И, выход,которого подключен ко вторым входамэлемента И пятой группы, еДиничные 73 4выходы триггеров первой группы соеди" нены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, а еди" ничные входы подключены соответственно к выходам элементов И пятой группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с первыми входами одноразрядных, накопителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы, выходы элементов И третьей группы соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу резервного одноразрядного накопителя, выходы элементов И второй и четвер-той групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы, выход резервного одноразрядного накопителя подключен к первым входам элементов И четвертой группы, введены третий генератор импульсов, шестая и седьмая группы элементов И, вторая группа элементов ИЛИ, вторая группа триггеров, регистр числа, триггеры, блок местного управления, второй и третий элементы И, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ и элемент индикации, причем выход первого генератора импульсов соединен с одними из входов блока местного управления и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которо" го подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, выход второго генератора импульсов соединен с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход " к единичному входу первого триггера, один из выходов блока местного управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы и резервного одноразрядного накопителя, выход первого элемента И соединен со входом элемента НЕ, единичный выход первого триггера соединен с другими входами блока местного управления и первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены соответственно к единичным выходам регистра числа, а выходы - к первым входам элементов ИЛИ второй группы, вторые входы эле5 90397 ментов И первой и третьей групп и третьи входы элементов И пятой группы соединены соответгтвенно с выхо дами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых являются информаци 5 онными входами устройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевыми входами регистра числа и триггеров второй группы, единичные выходы триггеров первой группы подключены щ соответственно к первым входам элементов И седьмой группы, выходы которых подключены соответственно к единичным входам триггеров второй группы, нулевой выход первого триггера соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы и входу элемента индикации, нулевые выходы триггеров второй группы соединены соответственно со вторыми входами элементов И второй группы, а единичные выходы - со вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов ИЛИ первой 25 группы подключены соответственно к. единичным входам регистра числа, единичные выходы которых являются информационными выходами устройства.На Фиг. 1 изображена функциональ- зо ноя схема устройства; на фиг. 2 - Функциональная схема блока местного управления.Устройство содержит первый генератор 1 импульсов, счетчик 2, блок 3 местного управления, первый 4 и второй 5 триггеры, первую 6 и вторую 7 группы триггеров, регистр 8 числа, выполненный на триггерах 9, первую 10, вторую 11 и третью 12 группы элементов И, группу 13 одноразрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель 14, первую 15 и вторую 16 группы элементов ИЛИ, второй генератор 17 импульсов, элемент 18 задержки, де шифратор 19, четвертую 20 и пятую 21 группы элементов И, первый 22 и второй 23 элементы И, третий генератор 24 импульсов, третий элемент И 25, первый элемент ИЛИ 26, шестую 27 и седьмую 28 группы элементов И, второй 29 и третий 30 элементы ИЛИ, элемент НЕ 31 и элемент 32 индикации.На фиг. 1 обозначены входы 33,1- 33.и и выходы 34. 1-34. и устройства,Дешифратор 19 имеет 1 п+1) выходов, ,где и - количество одноразрядных накопителей группы 13. При этом нулевой выход дешифратора 19 является сво 3 6бодным, Первый 1, второй 17 и третий 24 генераторы импульсов являются генераторами одиночных импульсов.Выход первого генератора 1 импульсов соединен с установочным входом счетчика 2, с одними из входов блока 3 местного управления и первыми входами второго 29 и третьего 30 элементов ИЛИ, Выход второго генератора 17 импульсов подключен к единичному входу второго триггера 5, вто- рому входу второго элемента ИЛИ 29 и входу элемента 18 задержки. Выход третьего генератора 24 импульсов соединен с первым входом третьего элемента И 25. Выход второго элемента ИЛИ 29 подключен к нулевым входам триггеров первой 6 и второй 7 групп и регистра 8 числа.1Выход элемента 18 задержки соединен со счетным входом счетчика 2, выход которого подключен ко входу дешифратора 19. Выходы дешифратора 19 соединены соответственно с первыми входами элементов И пятой группы 21, ыходы которых подключены соответстенно к единичным входам триггеров первой группы 6, Нулевые выходы триггеров первой группы 6 соединены соответственно с первыми входами элементов И первой группы 10 и входами первого элемента И 22. Выход последнего подключен ко вторым входам элементов И пятой группы 21 и входу элемен та НЕ 31. Единичные выходы триггеров первой группы 6 соединены соответст" венно с первыми входами элементов И третьей группы 12 и первыми входами элементов И седьмой группы 28. Выходы элементов И первой группы 10 подключены соответственно к первым входам одноразрядных накопителей группы 13, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы 11, Выходы элементов И третьей группы 12 соединены со входами первого элемента ИЛИ 26, выход которого подключен к первому входу резервного одноразрядного накопителя 14. Выходы элементов И второй 11 и четвертой 20 групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы 15, Выход резервного одноразрядного накопителя 14 подключен к первым входам элементов И четвертой группы 20. Выход третьего элемента ИЛИ 30 подключен к нулевым входам первого 4 и второго 5 триггеров,3 8первой 6 и второй 7 групп открывают элементы И первой 10 и второй 11 групп соответственно. Сигнал низкого уровня на единичном выходе первого триггера 4 закрывает элементы И шестой группы 27, отключая входные цепи одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 от регистра 8 числа. Сигналы высокого уровня на нулевых выходах первого 4 и второго 5 триггеров открывают второй элемент И 23, в результате чего возбуждается элемент 32 индикации, что свидетельствует о готовности ЗУ к работе с устройством-пользователем.Запись числа в ЗУ до включения резервного разряда происходит через элементы ИЛИ второй группы 16 и открытые элементы И первой группы 10, а чтение - через открытые элементы И второй группы 11, элементы ИЛИ первой группы 15 и регистр 8 числа.Устранение неисправности в одном из множества неисправных разрядов ЗУ производится следующим образом.На информационные входы 33,1-33.и подается код, состоящий из нулевых и единичных уровней напряжения. Нулевые уровни кода соответствуют исправным разрядам ЗУ, а единичные- неисправным, Выбирается любой разряд, в котором необходимо устранить неисправность, т,е. отключить его и включить вместо него резервный разряд. Зная порядковый номер этого разряда ЗУ например,десятый разряд), оператор производит запуск второго генератора 17 импульсов, например, путем десятикратного нажатия специаль" ной кнопки, импульсы с выхода которого через элемент 18 задержки поступают на счетный вход счетчика 2 и устанавливают его в состояние, соответствующее числу поступающих на его вход импульсов. Состояние счетчика дешифрюруется дешифратором 19, с выхода которого импульс поступает, например, на третий вход десятого элемента И пятой группы 21, который открывается и .пропускает единичный импульс, например, десятого разряда кода на единичный вход соответствующего триггера первой группы 6, после установки которого в единичное состояние остальные триггеры этой группы продолжают находиться в нулевом состоянии. Элемент И первой группы 10, подключенный к нулевому выходу выбранного (деся 7 90397Нулевые выходы первого 4 и второго 5 триггеров соединены со входамивторого элемента И 23, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы 28 и входу эле 5мента 32 индикации. Второй вход третьего элемента И 25 подключен к выходу элемента НЕ 31, а выход - к единичному входу первого триггера 4. Одиниз выходов блока 3 местного управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 30, а другие выходыподключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14.Единичный выход первого триггера 4соединен с другими входами блока 3местного управления и первыми входами элементов И шестой группы 27, вторые входы которых подключены соответ"ственно к единичным выходам регистра 8 числа, а выходы - к первым входам элементов ИЛИ второй группы 16.Вторые входы элементов И первой 1 О,третьей 12 и пятой 21 групп соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ второй группы 16, вторые входы которых являются информационнымивходами 33. 1-33,устройства. Выходыэлементов И седьмой группы 28 подключены соответственно к единичным вхоам триггеров второй группы 7. Нулеые выходы триггеров второй группы 7соединены соответственно со вторымивходами элементов И второй группы 11,а единичные выходы - со вторыми вхо"35дами элементов И четвертой группы 20.Выходы элементов ИЛИ первой группы 15 подключены соответственно кединичным входам регистра 8 числа,40единичные выходы которого являютсяинформационными выходами 34.1-34. иустройства,Блок местного управления 3 содержит счетчик 35, коммутатор 36, элемент ИЛИ 37, генератор 38 импульсов,4элемент И 39 и триггер 40.Устройство работает следующим образом,После подачи питающих напряженийна запоминающее устройство ЗУ) пер"вый генератор 1 импульсов вырабатывает импульс, который устанавливаетсчетчик 2, блок 3 местного управления, первый 4 и второй 5 триггеры,триггеры первой 6 и второй 7 групп итриггеры 9 регистра 8 числа в нуле-вое состояние. Сигналы высокогоуровня на нулевых выходах триггеров99039 того) триггера первой группы 6, установленного в единичное состояние, закрывается, а элемент И третьей груп пы 12, подключенный к единичному выходу выбранного триггера первой группы 6, открвается и соединяет выбранный из информационных входов 34.1-34 и со входом резервного одноразрядного накопителя 14, При этом вход неисправного одноразрядного накопителя груп- в пы 13 блокируется, а вместо него подключается вход резервного одноразрядного накопителя 14. Одновременно закрывается первый элемент И 22, так как на один из его входов подан низкий уровень напряжения с нулевого выхода выбранного триггера первой группы 6, При этом элементы И пятой группы 21 закрываются и блокируют триггеры первой группы 6 по единичным входам, что исключает установку в единичное состояние других триггеров этой группы.Импульсы с выхода второго генератора 17 импульсов поступает также д на единичный вход второго триггера 5 и переключают его в единичное состо - яние. При этом закрывается второй элемент И 23, блокируя по единичным входам триггеры второй группы 7, исключая установку их в единичное состояние, в результате чего выходные цепи одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 остаются в исходном состоянии.После переключения в единичное состояние второго триггера 5 выключается элемент 32 индикации, указывая на то, что ЗУ прекращает обмен инфор в мацией с устройством-пользователем.Для перезаписи информации из несправногонапример, десятого) одноазрядного накопителя группы 13 в ре. зервный одноразрядный накопитель 1 Ь 4 оператор запускает третий генератор 24 импульсов например путем однократного нажатия специальной кнопки)Импульс с выхода третьего генератора 24 импульсов через открытый третий элемент И 25 поступает на единичный вход первого триггера 4 и переключает его в единичное состояние. Высокий уровень напряжения с единич 55 ного. выхода первого триггера 4 включает блок 3 местного управления и открывает элементы И шестой группы 27, соединяя входные цепи однораз 73 10рядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 с соответствующими выходами регистра 8 числа.Блок 3 местного управления формирует последовательность командчтения и записи, которые поступают на входы одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядно. го накопителя 14. Производятся последовательный обход всех адресов этих накопителей и перезапись инфор. мации из одноразрядных накопителей группы 13 в регистр 8 числа, а из регистра 8 числа - вновь в накопители группы 13 и резервный накопитель 14. При этом сначала происходит чтение информации, а затем - запись этой информации по выбранному адресу.После обхода всех адресов и пере" записи информации в накопители блок ) местного управления формирует команду останова перезаписи информации, которая через третий элемент ИЛИ 30 поступает на нулевые входы первого 4 и второго 5 триггеров и устанавливает их в нулевое состояние. Низкий уровень напряжения с единичного выхо" да первого триггера 4 выключает блок ) местного управления и закрывает эле", менты И шестой группы 27, отключая входные цепи одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 от регистра 8числа. Высокий уровень напряжения с нулевых выходов первого и второго триггеров возбуждает второй элемент И 23, в результате чего открыва" ются элементы И седьмой группы 28, соединяя единичные выходы триггеров первой группы 6 с единичными входами триггеров .второй группы 7 соответственно.При этом триггеры второй группы 7 принимают состояния, соответствующие состояниям триггеров первой группы 6. После переключения одного из триггеров второй группы например, десятого) в единичное состоя ние закрывается соответствующий элемент И второй группы 11, блокируя выход неисправного накопителя группы 13 и открывается соответствующий элемент:И четвертой группы 20, соеди" няя через соответствующий элемент ИЛИ первой группы 15 выход резервного одноразрядного накопителя 14 с соответствующим входом регистра 8 числа,Одновременно возбуждается элемент 32 индикации, указывая на готов 11 9039 ность ЗУ к работе с устройством-пользователем.Запись числа в ЗУ после включения резервного разряда происходит через элементы ИЛИ второй группы 16 и от" крытые элементы И первой группь. 10 (для исправных разрядов) и через открытый соответствующий элемент И третьей группы 12 и первый элемент ИЛИ 26 (для неисправного разряда).1 ОЧтение числа происходит через открытые элементы И второй группы 11 (для исправных разрядов) и открытый соответствующий элемент И четвертой группы 20 ( для неисправного разряда) 15 элементы ИЛИ первой группы 15 и регистр 8 числа.Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность дистанционного отключения и резервирования любого неисправного разряда и восстановление информации в накопите" ле запоминающего устройства, за счет чего повышается его надежность.Формула изобретенияЗапоминающее устройство, содержащее генераторы импульсов, группу од" норазрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель, первую . группу триггеров, пять групп элементов И, первую группу элементов ИЛИ,. первый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, дешифратор и элемент задержки, причем выход первого генератора импульсов соединен с установочным входом счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, вы в ход которого подключен к нулевым входам триггеров первой группы, выход второго генератора импульсов соединен со вторым входом второго элемента ИЛИи входом элемента задержки, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы дешифратора соединены соответственно с первыми вхо дами элементов И пятой группы, а вход подключен к выходу счетчика, нуг50 левые выходы триггеров первой группы соединены соответственно;с первыми входами элементов И первой гоуппы и входами первого элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И пятой группы, единичные55 выходы триггеров первой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, а еди 73 12ничные входы подключены соответственно к выходам элементов И пятой группы, выходы элементов И первой груп-. пы соединены соответственно с первьг ми входами одноразрядных накопителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы, выходы элементов И третьей группы соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому4входу резервного одноразрядного накопителя, выходы элементов И второй и четвертой групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы, выход резервного одноразрядного накопителя подключен к первым входам элементов И четвертой группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит третий генератор импульсов, шестую и седьмую группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, вторую группу триггеров, регистр числа, триггеры, блок местного управления, второй и третий элементы И, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ и элемент индикации, причем выход первого генератора импульсов соединен с одними из входов блока местного управления и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, выход второго генератора импульсов соединен с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход - кединичному входу .первого триггера, один из выходов блока местного управления соединен со вторым входом тре.тьего элемента ИЛИ, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы И резервного одноразрядного накопителя, выход первого элемента И соединен со входом элемента НЕ, единичный выход первого триггера соединен с другими входами блока местного управления и первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены соответственно к единичным выходам регистра числа, а выходы - к первым входам элементов ИЛИ второй группы, вторые входы элементов И первой и13 9039 третьей групп и третьи входы элементов И пятой группы соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых яв-, ляются информационными входами уст-ройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевыми входами регистра числа и триггеров вторбй группы, единичные выходы триггеров первой группы подключены соответственно к 10 первым входам элементов И седьмой группы, выходы которых подключены соответственно к единичным входам триггеров второй группы, нулевой выход первого триггера соединен со вто- З рым входом второго. элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы и вхо 73 14ду элемента индикации, нулевые выходытриггеров второй группы соединены соответственно со вторыми входами элементов И второй группы, а единичныевыходы - со вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов ИЛИ первой группы подключенысоответственно к единичным входам регистра числа, единичные выходы которых являются информационными выходами устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 607276, кл. Ь 11 С 11/00, 1978,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке К 2791171/18-24,кл, 6 11 С 11/ОО, 1979 прототип).ектор Ае зятко исно тная,Составитель Т. Зайцева едактор Н.,Чубелко Темро С. Иигунова Кор аказ 133/35 Тираж 523 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11303 Москва ЙРаушская наб. 6. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про