Динамическое оперативное запоминающее устройство

 

даНАМИЧЕСКОЕ ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее форкшрователЁ сигналов регенерации, вход которого является входом обращения устройства, основные накопитель , счетчик и мультиплексор, одни ,из входов которого подключены к выходам основного счётчика, а выходщ к адресным входам основного накопителя , вход регенерации которого соединен с выходом формирователя сигналов регенерации, другие входы основного мультиплексора и информационные входы и выходы основного накопителя являются соответственно адресными и информационными входами и выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения ейлстродействия и снижения потребляемой мощности, прнходягщейся на один бит информационной емкости устройства, в него введены дешифратор, группы элементов И, дополнительные накопиг тели, дополнительна& мультиплексоры и дополнительные счетчики, причём инверсные выходы дешифратора подключены к входам выборки основного и дополнительных накопителей, управляющим входам основного и дополни- : . ;тельного мультиплексоров, первым входам элементов И первой группы и инверсным входам элементов И второй группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с входами основного и дополнительного счетчиков, выходцы элементов И второй группы подключены соответственно к входам записи основного и дополнительного накопителей, выходы каждого из дополнительных счетчиков соединены с одними из входов соответствующего дополнительного мультиплексора, Boxojofi которого подключены к адресным входам соответствующего дополнительного накопителя, другие входы дополнительньос мультиплексоров соединены с другими входами основного мультиплексора и совместно с входами дешиф ратора являются гшрёсными входами устройства, входы регенерации дополнительных накопителей и вторые входа элементов И первой группы подключены соответственно к выходу и к входу формирователя сигналов регенерации, йнфо 1ационные входы и выходы допол 4 нительных накопителей соединены соответственно с информационными входами и шгходами основного накопителя, пря:о |№ю входы элементов И второй группы :с объединены и являются входом записи устройства.

СОКИ СОВЕТСКИХ

РВЮ ИИ

РЕСПУБЛИК (Ю (И)

У«50 . G11 С 11 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3380906/18-24 .(22) 06.01.82 (46) 23 05 83. Бюл В 19 (72) Ю.П. Кудреватых

«53) 681.327{088.8) (56) 1. "Вопросы радиоэлектроники" . серия "Электронная вычислительная техника", вып. 2, 1981, с. 63.

2. "Электроника", т. 49, 9 10 (484), 1976, с. 24 (прототип) . (54)« 57) ДИНАМИЧЕСКОЕ ОПЕРАТИВНОЕ

ЗАПОМИНММЦЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее формирователь сигналов регенерации, вход которого является входом обращения устройства, основные накопитель, счетчик и мультиплексор, одни ,.из входов которого подключены к выходам основного счетчика а выходы к адресным входам основного накопителя, вход регенерации которого соединен с выходом формирователя сигна.лов регенерации, другие входы основного мультиплексора и информационные входы и выходы основного накопителя являются соответственно адресными и информационными входами и выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения потребляемой мощности, приходящейся на один бит информационной емкости устройства, в него введены дешифратор, группы: элементов И, дополнительные накопи. тели, дополнительные мультиплексоры и дополнительные счетчики, причЕм инверсные выходы дешифратора подключены к входам выборки основного и дополнительных накопителей, управляющим входам основного и дополнительного мультиплексоров, первым входам элементов И первой группы и инверсным входам элементов И второй группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с входами основного и дополнительного счетчиков, выходы элементов И второй группы подключены соответственно квходам записи основного и дополнительного накопителей, выходы каждого из дополнительных счетчиков соединены с одними из входов соответствующего дополнительного мультиплексора, выходы которого подключены к адресныму

3 входам соответствующего дополнитель- ного накопителя, другие входы дополнительных мультиплексоров соединены с другими входами основного мультиплексора и совместно с входами дешифратора являются адресными входами

Ф устройства, входы регенерации дополнительных накопителей и вторые входы элементов И первой группы подключены соответственно к выходу и к входу формирователя сигналов регенерации, информационные входы и выходы дополнительных накопителей соединены соответственно с информационными входами и выходами основного накопителя, пря мые входы элементов И второй группы объединены и являются входом записи устройствами

1019493

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам (ЗУ) динамического типа, и может быть использовано в различных цифровых вычислительных . машинах, системах сбора и обработки . данных, системах отображения информации.

Известно динамическое оперативное запоминающее устройотво, в котором применяется метод регенерации инфор- 10 мации при помощи автономного контроллера либо в режиме с пропуском цикла обращения, либо в режиме пакетной регенерации, когда по истечении определенного промежутка времени конт- 15 роллер регенерирует все строки матри- цы устройства последовательно одну за другой (1).

Недостатком -этого устройства является низкое быстродействие. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является динамическое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), в которбм используется синхронный режим работы и 35 регенерация происходит в каждом первом цикле, не связанном с обращением к запоминающему устройству и следующим за выборкой иэ запоминающего устройства (каждый цикл состоит из

/ двух тактовых периодов ) P2).

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие вслед ствие применения синхронного режима работы устройства и большая потребляемая мощность, приходящаяся на один бит информационной емкости устройства, вызванные тем, что число циклов регенерации за период регенерации больше необходимого.

Целью изобретения является позы- 40 щенке быстродействия и снижение потребляемой мощности, приходящейся на один бит информационной емкости устройства (удельной потребляемой мощности) . 45

Поставленная цель достигается тем, что в динамическое оперативное запоминающее устройство, содержащее формирователь сигналов регенерации, вход которого является входом обра щения устройства, основные накопитель, счетчик и мультиплексор, одни из входов которого. подключены к выходам основного счетчика, а выходык адресным входам основного накопителя, вход регенерации которого сое- 55 динен с выходом формирователя сигналов регенерации, другие входы основ ного мультиплексора и информационные входы и выходы основного накопителя являются соответственно адресными и 40 информационными входами и выходами устройства, введены дешифрат", груп,пы элементов И, дополнительные ;-: копители, дополнительные мультийлексо". ры и -дополнительные счетчики, причем .:65 инверсные выходы дешифратора подклю. чены к входам выборки основного и

1дополнительных накопителей, управляющим входом основного и дополнительного мультиплексоров., первым вхо. дам элементов И первой группы и инверсным входам элементов И второй группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с входами основного и дополнительного счетчиков, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к входам записи основного и дополнительного накопителей, выходы каждого из дополнительных счетчиков соединены с одними из входов соответствующего дополнительного мультиплек« сора, выходы которого подключены к адресным входам соответствующего дополнительного накопителя, другие входы дополнительных мультиплексоров и совместно с входами дешифратора соединены с другими входами основного мультиплексора являются адресными входами устройства, входы регенерации дополнительных накопителей и вторые входы элементов И первой группы подключены соответственно к выходу и к входу формирователя сигналов регенерации, информационные входы и выходы дополнительных накопителей соединены соответственно с информационными входами и выходами основного накопителя, прямые входы элементов И второй группы объединены и являются входом записи устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит основной накопитель 1, основной мультиплексор

2, основной счетчик 3, формирователь

4 сигналов регенерации, ацресные входы 5, вход б обращения, вход 7 записи, информационные входы 8 и выходы 9. Устройство содержит также первую 10 и вторую 11 группы элементов И, дешифратор 12, дополнительные мультиплексоры 13, дополнительные накопители 14 и дополнительные счетчики 15.

Накопители 1 и 14 могут быть разнотипными и произвольной разрядности. Количество накопителей 1 и 14 (т.е. разбиение всего информационного объема памяти на группы ) выбирается, используя в качестве признаков младшие разряды адресных входов и подбирая количество накопителей 1 и

14 для конкретных значений их быстродействия .с целью оптимизации удель. ной потребляемой мощности.

Устройство работает следующим образом.

Цикл регенерации накопителей 1 и

14 осуществляется .в течение всего цикла обращения к устройству.

Рассмотрим работу устройства при условии, чтобы в течение периода

1019493 регенерации f времени, в течение ко- .торого динамический йакопитель способен* сохранять ииформациЮ без регенерации) не было обращения исключительно к -одному из накопителей 1: - 3 и 14, а хоТя бы к двум различным из накопителей 1 и 14, и число .обращений к каждому иэ двух накопителей

1 и 14 не было меньше необходимого числа циклов регенерации (максимального числа строк динамического нано- l0 пителя с максимальным числом строк).

Это условие легко выполнимо, так как динамические накопители имеют, как правило, сто двадцать восемь строк, т.е. для них необходимо сто 15 двадцать восемь циклов регенерации.

В течение периода регенерации, обычно равного двум мс, при длительности цикла обращения 500-1000 нс можно осуществить от двух до четырех тысяч операций обращений, так что на практике имеет место чаще не недостаток, а избыток циклов регенерации.

При периодическом поступлении сигналов обращения по входу б будет ,осуществляться регенерация строк

;всех накопителей 1 и 14 строка эа строкой.

Рассмотрим цикл обращения к устройству. На адресных входах 5 — адрес, входящий в поле адресов ОЗУ..

Допустим, что это адрес ячейки памяти, входящий в накопитель 1, тогда на соответствующем выходе дешифра-. тора 12 сигнал логического "0" раз- Ç5 решит обращение,. например, к накопителю 1, разрешит прохождение сигнала записи, поступающего по входу.

7 через соответствующий элемент И 11 на вход записи накопителя 1, перек- 40 лючит с помощью мультиплексора 2 адресные входы накопителя 1 с выходов счетчика 3 на адресные входы 5 и запретит лрохождение сигнала обращения с входа б через соответствующий элемент И 10 на счетный вход счетчика 3, тем самым запретит его приращение.

При поступлении сигнала обращения по входу б формирователь 4 вы:,работает сигнал регенерации и в зависимости от уровня сигнала записй на входе 7 осуществит либо запись информации, находящейся на информационных входах 8 в накопитель 1, либо считывание из него информации на выходы 9..

На всех других выходах дешифрато- ра 12 присутствует сигнал логической

"1" и для всех других накопителей, например 14, повторится очередной цикл регенерации.

Таким образом, при обращении к одному нэ накопителей. 1 и 14, например к накопителю 1, осуществляется цикл регенерации всех других например накопителей 14, а чередуя обращение к различным накопителям 1 и

14, выполняют условие регенерации (считывания в течение периода регенерации информации со всех строк накопителя).

Если отсутствуют сигналы обращения к устройству, то на всех выходах дешифратора 12 присутствует уровень логической единицы и выполняется регенерация во всех накопителях 1 и 14.

Таким образом,.цикл обращения совмещен с циклом регенерации, а организация асинхронного режима работы накопителей 1 и 14 при обращении asтоматически приводит к органиэации асинхронного режима регенерации, что позволяет осуществлять как режим обмена, так и режим регенерации с максимально допустимым быстродействием. При этоМ для организации цикла регенерации используются свойства программного обеспечения. уменьшение удельной потребляемой мощности достигается путем уменьшения числа циклов регенерации и приближения его к необходимому числу циклов регенерации за счет изменения количества накопителей 14, мультиплексоров 13, счетчиков 15 и элементов И 10 и 11.

Технико-экономические преимущества предложенного устройства заключаются в его более высоком быстродействии и меньшей удельной потребляемой мощности по сравнению с иэ» вестным.

1019493 .

Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

tIO ДЕЛаМ изобретеиий и открытИй

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. Заказ 3712/46

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Зайцева

Редактор Л. Гратилло Техред Я;Костик, Корректор ° Ильин