Буферное запоминающее устройство

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

Союз Советских

Социалистических

Республик

746720 (6I ).Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.04. 78 (21) 260 1560/18-24 (5! ))т1. Кл.

G 11 С 9/02 с присоединением заявки М—

Государственный комитет (23)Приоритетао делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 07.07-80. Бюллетень J% 25

Дата опубликования описания 10.07.80 (53) УДК 681.327.. 66 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Бочин, Г. Г. Мошиченко и Г. А. Сатышев (7!) Заявитель (54) БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения дискретной информации.

Известно буферное запоминающее устройство, которое содержит регистры хра5 нения чисел, одноименные разряды которых соединены последовательно, и схему уп равления 11

Устройство характеризуется низким

1О быстродействием и имеет низкую надежность функционирования, т.к. критично к длительности поступления входной информации.

Наиболее близким из известных по тв15 хнической сущности является буферное запоминаюшее устройство, которое содержит регистры хранения чисел, одноименные разряды которых соединены через элементы И последовательно, и схему управления

Последняя представляет собой управляк ший двухтактный регистр сдвига, содержащий в каждом разряде основной и вспомо гательный триггеры, соединенные через

2 элементы И. Нулевой выход каждого основного триггера управляющего регистра сдвига, кроме первого, подключен к элементу И предыдущего разряда этого ре» гистра. Выход элемента И каждого разряда управляющего регистра„сдвига соединен с нулевым входом вспомогательного триггера того же разряда, с единичным входом вспомогат епьного триггера предыдущего разряда и со входом соответствующих эле ментов И регистров .хранения чисел (2)

Изобретение характеризуется низким быстродействием, которое определяется частотой поступления тактовых импульсов.

Эта частота ограничена предельной часто.— той переключения логических элементов.

Белью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Для достижения этой цели в буферном запоминающем устройстве, содержащем регистры хранения чисел, регистр сдвига, шины записи и считывания, введены распределитель импульсов, элементы задерж- ки и элементы ИЛИ, выходы которых сое

З . 746720 динены со входами записи Все. всех регистров последнем разряде, т.е. на выходе 7.(й-1).

Таким об азом с шины записи 11 регистхранения чисел, кроме первого; одни из Так р вх дов элементов ИЛИ подключены к выхо- ра 1. N снимается "1". од пос пленки следуюшего слова оно дам регистра сдвига, а другие входы - к При п ту сп е елитапя импульсов, вход записывается по сигналу, поступаюшему которого через первый элемент задержки по шине, в реги р соединен с шиной считыва вания один из вхо- регистры выполчены на триггерах D-ти егист ов пе ед записью новой дов "реги -„"

"ег сг„"а сдвига через второй элемент па, сброс регистров перед записью ново з е жки соединен с шиной записи и вхо-,информации не требуется. Огар нф р-ия аз шается в момент записи новой). дом записи первого регистра хранения чи- р мацчя разруш

cd другой вход регистра сдвига соединен На регистр а 1. 1 это слово запишется в ре1 2-1, (N-1), т.к. на входах записи с другим входом первого элемента ИЛИ гистры 1. — ° (- )

Иа чертеже представлена функциональ- этих регистров находятся «1". Со входа ная схема ус гройства. но содержит- регистры 1.1-1. N .хранения чисел, элемен- g в регистр 1. N новое слово не эаписыва2.1-1 (-1) ИЛИ, егистр 3 сдви- ется, а старое - сохраняется. Сигнал зага, распределитель импу ь

И мпульсов элемен- писи через элемент 5 задержки сдвигает

1 ты 5 и 6 задержки, выходы 7.1-7(И-1) содержимое регистра 3 влево. В регистре а 3 сдвига вЬаходы 8.1 — 8.(И-1) устанавливается код 11...100 (нули в пораспределителя им

4 импульсов информаци-, gp следних двух разрядах — т.е. на выходах

Ф

l онные входы 9 1-9.М устройства, выходы 7(-2}-7. (Й-1).

10.1-1О.М устройства, шина 11 записи Таким образом, по мере заполнения устройства информацией количество нулей и шина 12 считывания.

Регистры 1.1-1.8 предназначены для "справа" в разрядах регистра 3 увеличивавыполнены на ется. При этом последовательно снимаютт игге ах Т) -типа. Элементы 2. -2. (N-1) ся единицы" со входов записи регистров

ИЛИ предназйачены для управления пере- хранения чисел (в направлении от старших запи сью информации ю младших регистров регистров к младшим). д ое может в старшие. егистр сд . P 3 двига выполнен Обшее количество слов, котор реверсивным и предназначен для определе- gp хранить устройство, равно и ния числа незанятых регистров хранения чисел, а аспределитель импульсов 4:- Информация с выходо в 10 1-10„М подля орга ганизации сдвига информации после ступает к абоненту, где происходит ее считывание. При этом сигнал, которым ее считывания.

Устройство работает следуюшим обра- 35 абонент считывает информацию, подается на шину 12 считывания устройства. Сигзом.

В исходном состоянии в реверсивном нал считывания через элемент ад р

6з е жки с е 3 сдвига установлен код 11...1 поступает на вход распределителя 4 и за° тель 4 о ми ет

4р на своих выходах начиная с Выхода

Дня записи информации в устройство 8,(N -«), последовательность импульсов. на шинУ 11 записи поступает импульс, по Импульс с выхода 8.(t4-1)поступаетчерез котоРомУ пеРвое N-РазРЯдное caoso запи элемент 2(-1) ИЛИ на вход. записи р сывается в регистр 1.1. На входы записи гистра 1.N. npè этом в Регистр 1Л прегистров 1.2-1.N постуцают «единицы,, реписывается информация из регистра с выходов реверсивного регистра сдвихода 8.(И-2) распределителя 4 переписывает информацию в регистр 1 (8-1) из предиушеГо.регистра и так далее. Таким о образом, происходит сдвиг информации в ное суммарно у времени срабатывания всах

РегистРов 1.1-1.Й, входнаЯ инфоРмац Я 10 1 10 у подключае я едуюшее и появится на выходах 10.1 10-М устрои во ства.

Сигнал с шины 11 записи йоступает Сигнал с выхода 8.1 (послед ний выход также на один из тактовых входов регист- 5 распределителя 4) сдвигает вправо содерра 3 сдвига через элемент зацер жимое регистра сдвига 3. Количество "пуст а 3 мень сдвигая влево содер мое р жимое регистра 3. В лей" справа в разрядах регистра уменьрегистре 3 будет код 11...10 (ноль в шается на единицу.

746720 6 всех серийно выпускаемых логических элементов предельная частота ограничена и-. таким образом, чтобы 1 и в несколько и- раз превышало т. сраб.

Быстродействие предложенного устройу ства в несколько раз превышает быстроо- действие известного.

5

Рассмотренные процессы записи и сдвига информации могут происходить в любой последовательности. При этом кол чество "нулей в разрядах регистра сдв га 3 равно разности числа импульсов за писи и считывания, т.е. равно количеств слов, хранимых устройством в данный м мент времени.

Элемент 5 задержки разрешает переключение регистра 3 сдвига только после того, как входное слово достигает старшего свободного регистров.

Элемент 6 задержки (величина его задержки не меньше, чем длительность импульса считывания) разрешает запуск рас- 5 пределителя 4 импульсов по окончании считывания информации абонентом. При заполнении устройства информацией скорость продвижения информации от младших регистров кстаршим определяется только временем срабатывания этих регистров и не зависит от тактовых импульсов, что имеет место в прототипе. Сравнивая предложенное устройство с извест. ным по быстродействию, следует отметить, 5 что после поступления 1-ro входного слова оно появляется на выходе:

a) в предложенном устройстве - через время Т= Мс в

6) в прототипе — через время

Т=(й-1) <и, где -число регистров хранения чисел, — время срабатывания регистров, сРИ Ь п-период следования тактовых импульсов. 35 определяется частотой поступления и тактовых импульсов, которая по условиям устойчивой работы элементов не должна превышать предельной частоты переключе ния этйх элементов. В то же время для щ

Формула изобретения

Буферное запоминаюшее устройство, содержащее последовательно соединенные регистры хранения чисел, регистр сдвига и шины записи и считывания, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены распределитель импульсов, элементы задержки и элементы ИЛИ, выходы которых соединены со входами записи всех регистров хранения чисел, кроме первого, одни из входов элементов ИЛИ подключены к выходам регистра сдвига, другие входы ихк выходам распределителя импульсов, вход которого через первый элемент задержки соединен с шиной считывания, один из входов регистра сдвига через второй элемент задержки соединен с шиной записи и входом записи первого регистра хранения чисел, другой вход регистра сдвига соединен с . другим входом первого элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 375681, кл. Cj 11 С 19/00, 06.08. 70.

2. Авторское свидетельство СССР

No 407396, кл. G 11 С 19/00, 28.08.72 (нрототип).

° ° °

)I l! l

I ! мю

Составитель А. Воронин

Редактор И. Ковальчук Техред Л. Теслюк Корректор Н. Степ

Заказ 4112/22 . Тираж 662 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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