DE1293852B

DE1293852B - Pufferschaltung mit einem dynamisch arbeitenden Speicher

Info

Publication number: DE1293852B
Application number: DEG38743A
Authority: DE
Inventors: Lekven Carl Martin
Original assignee: General Precision Inc
Current assignee: General Precision Inc
Priority date: 1962-09-21
Filing date: 1963-09-20
Publication date: 1969-04-30
Also published as: US3257645A; GB1022316A

Description

Die Erfindung betrifft eine Pufferschaltung mit F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Puffersystems

einem dynamisch arbeitenden Speicher, in den ein nach der Erfindung,

binäres Informationswort eingegeben wird, das nach Fig. 2 eine schematische Darstellung von beDurchlaufen des Speichers über eine Zirkulations- stimmten mehrziffrigen binären Befehlsworten und schaltung wieder zum Eingang des Speichers geführt 5 eines mehrziffrigen binären Informationswortes, die wird. im Puffer nach der vorliegenden Erfindung gespei-

Pufferschaltungen der vorgenannten Art werden chert werden sollen, und

bekanntlich bei Datenverarbeitungsanlagen, insbeson- F i g. 3 eine schematische Darstellung der mitein-

dere Rechenmaschine, zur Zwischenspeicherung von ander verknüpften Information und eine graphische Information verwendet. Bei Datenverarbeitung- io Darstellung der dieser Information zugeordneten veranlagen, die mit außerordentlich hoher Geschwindig- schiedenen Steuersignale.

keit arbeiten können, ist es zur Ausnutzung der hohen Das in Fig. 1 dargestellte Puffersystem steht mit

Rechengeschwindigkeit erforderlich, daß die Infor- einer Leseschaltung 10 in Verbindung, die einer bemationsworte möglichst schnell eingeführt werden. stimmten Spur einer Magnetspeichertrommel 12 zu-Falls die Informationsworte beispielsweise in einem 15 geordnet ist. Auf dieser Spur der Trommel 12 ist ein Trommelspeicher gespeichert sind, von dem die In- mehrziffriges binäres Informationswort gespeichert, formationsworte nur mit geringer Geschwindigkeit dessen Ziffern als A₁, A₂, A_z.. .A_n_₃, A_n^₂, A_n_^ ausgelesen werden können, ist die Eingabegeschwin- und A_n dargestellt sind.

digkeit durch die Auslesegeschwindigkeit des Trom- Die Leseschaltung 10 enthält einen gewöhnlichen

melspeichers begrenzt. ao elektromagnetischen Ablesekopf, von dem die auf

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, der entsprechenden Spur der Trommel 12 gespeieine Pufferschaltung der eingangs genannten Art der- cherte Information bei Drehung der Trommel abgeart auszugestalten, daß ein mit geringer Geschwin- lesen wird. Die Ablesung der Information von der digkeit beispielsweise von einem Trommelspeicher Trommel erfolgt mit verhältnismäßig niedriger Geabgelesenes Informationswort mit großer Geschwin- 35 schwindigkeit und in aufeinanderfolgenden Bitzeiten, digkeit in ein Rechenwerk od. dgl. eingespeist werden die beispielsweise als P₀, P₁... P_n-1 und P_n dargekann. stellt sind.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch Das in Fi g. 1 dargestellte System wird speziell da-

gelöst, daß die Zirkulation des Informationswortes zu verwendet, um Information von der Magnetunter Steuerung zweier Kontrollworte erfolgt, die zu- 30 trommel 12 aufzunehmen und zu speichern. Die mit sammen mit dem Informationswort stellenweise der verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit von der Reihe nach über eine logische Schaltung in den Spei- Trommel abgelesene und dem Puffersystem zugecher eingegeben werden, in dessen Zirkulationsschal- führte Information wird mit hoher Geschwindigkeit tung eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist, in durch das Puffersystem zirkuliert. Die Information welcher die Bits des einen Kontrollwortes gegenüber 35 kann aus dem Puffersystem nach F i g. 1 mit verhältden Bits des anderen Kontrollwortes bei jedem nismäßig hoher Geschwindigkeit abgelesen werden, Durchgang durch den Speicher um eine Stelle so beispielsweise einem Hochgeschwindigkeitsrechenlange verschoben werden, bis sie wieder ihre ur- werk einer zugeordneten Rechenmaschine zugeführt sprüngliche Lage einnehmen. werden. Gewünschtenfalls kann jedoch die Informa-

Bei der Pufferschaltung nach der Erfindung wer- 40 tion auch aus dem Puffersystem mit verhältnismäßig den also zusammen mit dem beispielsweise von einem niedriger Geschwindigkeit abgelesen und mit geMagnettrommelspeicher abgelesenen Informations- ringer Geschwindigkeit arbeitenden Netzwerken und wort zwei Kontrollworte derart in den dynamischen Ausgangseinrichtungen zugeführt werden.
Speicher eingeführt, daß zunächst nacheinander die Das Puffersystem nach F i g. 1 kann natürlich

Bits der ersten Stelle der drei Worte, dann die Bits 45 immer dort verwendet werden, wo ein Puffer zwider zweiten Stelle der drei Worte usw. eingegeben sehen einer Signalquelle und einer Anwendungseinwerden. Bei jeder Zirkulation werden die Bits des richtung erforderlich ist. An Stelle der von der Maeinen Kontrollwortes gegenüber den Bits des anderen gnetspeichertrommel 12 abgelesenen Eingangssignale Kontrollwortes um eine Stelle verschoben. Nachdem können natürlich irgendwelche von einer anderen die Bits des einen Kontrollwortes um so viele Stel- 50 Quelle stammenden Eingangssignale verwendet len verschoben worden sind, daß sie sich wieder in werden.

der Ausgangslage befinden, erfolgt keine weitere Ver- Das System nach F i g. 1 enthält eine Verzögeschiebung mehr, und das Informationswort und die rungsleitung 14. Die Verzögerungsleitung kann von beiden Kontrollworte werden mit einer Geschwindig- einem länglichen Stab aus geschmolzenem Quarz oder keit durch den dynamischen Speicher zirkuliert, die 55 geschmolzenem Siliziumdioxyd gebildet werden. An wesentlich größer ist als die Arbeitsgeschwindigkeit jedem Ende des die Verzögerungsleitung 14 bildendes Trommelspeichers. Das mit hoher Geschwindig- den Stabes kann ein geeigneter Quarzkristall angekeit durch den Speicher zirkulierende Informations- ordnet sein, der als elektroakustischer Übertrager wort kann daher mit einer der Zirkulationsgeschwin- dient. Mit jedem Ende des Stabes ist also ein solcher digkeit entsprechenden Geschwindigkeit in ein 60 Übertrager verbunden.

Rechenwerk od. dgl. eingespeist werden. Zweck- Mit dem am einen Ende der Verzögerungsleitung

mäßigerweise ist auch noch eine Schaltungsanord- 14 angeordneten Übertrager ist eine Schreibschaltung nung vorgesehen, mittels der ein in der Pufferschal- 16 verbunden, während mit dem am anderen Ende tung zirkulierendes Informationswort mit einer der der Verzögerungsleitung 14 angeordneten elektro-Eingabegeschwindigkeit entsprechenden Ausgabe- 65 akustischen Übertrager eine Leseschaltung 18 in Vergeschwindigkeit ausgegeben werden kann. bindung steht. Der Abstand zwischen den elektro-

Die Erfindung wird nun näher an Hand von Zeich- akustischen Übertragern der Verzögerungsleitung 14 nungen erläutert, in denen zeigt hängt von der Informationsmenge ab, die im Puffer-

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system gespeichert werden soll. Diese Informations- ist wie die Folgefrequenz der Taktimpulse C. Die

menge kann durch einfache Verstellung des Ab- Taktimpulse C/3 werden den UND-Gattern 48, 50

Standes zwischen den Übertragern oder einfach durch und 52 zugeführt.

Verwendung einer zusätzlichen Verzögerungseinrich- Das UND-Gatter 48 steht mit einem UND-Gatter

tung geändert werden, da alle inneren Steuersignale 5 60 und einem weiteren UND-Gatter 62 in Verbin-

nur von der Verzögernug im System abhängig sind. dung. Die Rückstellungsausgangsklemme des Flip-

Das Puffersystem nach Fig. 1 ist daher außerordent- flops β 2 ist mit dem UND-Gatter 60 und die Ein-

lich anpassungsfähig, da es auf die verschiedensten Stellungsausgangsklemme des Flipflops Q 2 mit dem

Anwendungszwecke abgestimmt werden kann, ohne UND-Gatter 62 verbunden. Sowohl das UND-Gatter

daß irgendwelche Teile oder mit der Verzögerungs- io 60 als auch das UND-Gatter 62 ist mit dem ODER-

leitung 14 in Verbindung stehende Schaltungen ge- Gatter 26 verbunden.

ändert zu werden brauchen. Das UND-Gatter 50 ist mit einer Verzögerungs-Die Leseschaltung 10 gibt die von der Spur der leitung 64 und mit einer Verzögerungsleitung 66 verTrommel 12 abgelesene Information an ein UND- bunden. Das vom UND-Gatter 50 stammende Signal Gatter 20 ab. Die Rückstellungsausgangsklemme 15 wird in der Verzögerungsleitung 64 um eine C/3-Biteines Einleseflipflops ßl ist auch mit dem UND- zeit und im UND-Gatter 66 um eine C-Bitzeit verGatter 20 verbunden. zögert.

Das UND-Gatter 20 steht mit einer Klemme eines Die Verzögerungsleitung 66 ist mit einem UND-UND-Gatters 24 in Verbindung, das wiederum mit Gatter 68 verbunden, mit dem auch das UND-Gatter einer Klemme eines ODER-Gatters 26 verbunden ist, ao 48 und die Rückstellungsausgangsklemme des Flipdas mit der Schreibschaltung 16 in Verbindung steht. flops β 2 in Verbindung steht. Das UND-Gatter 68 Die Ausgangsklemme der Leseschaltung 18 ist mit besitzt eine Ausgangsklemme A_s, die als »langsamer« einer Gruppe von UND-Gattern 28, 30 und 32 ver- Ausgang des Puffersystems bezeichnet wird. Das bunden. Das System enthält auch einen Ausgangs- Puffersystem kann auf einen Ausgabevorgang eingeflipfiopß2. Die Rückstellungsausgangsklemme des 25 stellt werden, bei welchem aufeinanderfolgende Zif-Flipflops Q 2 ist mit dem UND-Gatter 32 verbunden, fern des gespeicherten mehrziffrigen binären Wortes während die Einstellungsausgangsklemme des Flip- der Ausgangsklemme A _s mit einer Frequenz zugeflopsß2 mit dem UND-Gatter 28 in Verbindung führt werden, bei welcher jede Ziffer zu einem der steht. Auch die Einstellungsausgangsklemme des Ein- Zirkulation der Information durch die Verzögerungsleseflipflopsßl ist mit dem UND-Gatter 28 verbun- 30 leitung 14 entsprechenden Zeit an der Ausgangsden, während die Rückstellungsausgangsklemme des klemme A_s erscheint. Falls erforderlich, kann die Einleseflipflops Q1 mit dem UND-Gatter 30 in Ver- Folgefrequenz auch geringer als die Zirkulationsbindung steht. Die Ausgangsklemme des UND- frequenz der Verzögerungsleitung 14 sein. Gatters 28 ist mit dem ODER-Gatter 26 und mit Die Verzögerungsleitung 64 ist mit einem ODER-UND-Gattern 34, 36 und 38 verbunden. 35 Gatter 70 und einer Verzögerungsleitung 72 verbun-Das System enthält einen Taktimpulsgenerator 40. den. Das von der Verzögerungsleitung 64 kommende Dieser Generator kann irgendeine geeignete Oszilla- Signal wird in der Verzögerungsleitung 72 um eine torschaltung enthalten und erzeugt Taktimpulse, die C-Bitzeit verzögert. Die Verzögerungsleitung 72 ist mit C bezeichnet sind und mit einer genau geregelten über ein ODER-Gatter 23 mit dem UND-Gatter 24 Wiederholungsfrequenz auftreten. Die Taktimpulse C 40 verbunden. Das UND-Gatter 52 ist mit einem ODER-werden der Leseschaltung 18 und der Schreibschal- Gatter 74 verbunden. Sowohl das ODER-Gatter 70 tung 16 zugeführt, um die Information in der Ver- als auch das ODER-Gatter 74 sind mit dem ODER-zögerungsleitung 14 im Takt zu halten. Die Takt- Gatter 26 verbunden.

impulse C werden auch einem Ringzähler 42 züge- Das Puffersystem nach F i g. 1 enthält einen Startführt, der wiederum eine Folge von Registersteuer- 45 schalter 80. Eine Klemme des Schalters 80 ist mit der Signalen C₄, C₁₁ und C_F erzeugt, die bei aufeinander- positiven Klemme einer Gleichstromquelle verbunfolgenden C/3-Taktimpulszeiten auftreten. Das Steuer- den, deren negative Klemme geerdet ist. Die andere signal C_A wird dem UND-Gatter 38, das Steuersignal Klemme des Schalters 80 ist sowohl mit einem Kon-C_ß dem UND-Gatter 36 und das Steuersignal C₁. dem densator 82 als auch mit einem Kondensator 84 verUND-Gatter 34 zugeführt. 50 bunden. Der Kondenstor 82 ist mit einem geerdeten Die UND-Gatter 30 und 32 sind mit einem ODER- Widerstand 86 und einem UND-Gatter 100 verbun-Gatter 44 verbunden, das wiederum mit einer Ver- den. Das UND-Gatter 100 ist wiederum mit dem zögerungseinrichtung 46 verbunden ist. Die Verzöge- ODER-Gatter 74 verbunden. Der Kondensator 84 rungseinrichtung 46 kann von einer mit Anzapfungen steht mit einem geerdeten Widerstand 88 und einem versehenen Verzögerungsleitung oder von einer 55 UND-Gatter 102 in Verbindung. Das UND-Gatter Reihe von Flipflops gebildet sein. In jedem Falle 102 ist mit dem ODER-Gatter 70 verbunden, liefert jede Anzapfung oder jeder Flipflop der Ver- Das UND-Gatter 52 ist mit einer Verzögerungszögerungseinrichtung eine Verzögerung, die einer leitung 90 verbunden, die das vom UND-Gatter 52 Bitzeit entspricht, die wiederum durch die Takt- stammende Signal um eine C/3-Bitzeit verzögert, impulse C des Taktimpulsgenerators 40 festgelegt ist. 60 Die Verzögerungsleitung 90 ist mit einem UND-Das ODER-Gatter 44 ist auch mit einem UND- Gatter 92 verbunden, das wiederum mit der RückGatter 48 verbunden. Eine erste Anzapf ung der Ver- Stellungseingangsklemme des Ausgangsflipflops Q 2 zögerungseinrichtung 46 ist mit einem UND-Gatter und über ein ODER-Gatter 93 mit der Rückstellungs-50 und eine zweite Anzapfung mit einem UND- eingangsklemme des Einleseflipflops Q1 verbunden Gatter 52 verbunden. Die vom Taktimpulsgenerator 65 ist. Das UND-Gatter 92 ist auch mit einem UND-40 erzeugten Taktimpulse C werden auch einem 3 :1- Gatter 94 verbunden, das wiederum mit der Einstel-Frequenzteiler 54 zugeführt, der Taktimpulse C/3 er- lungseingangsklemme des Ausgangsflipflops β 2 in zeugt, deren Folgefrequenz nur ein Drittel so groß Verbindung steht. Ein von einer zugeordneten Rechen-

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maschine od. dgl. stammendes Bit-Taktsignal P₀' wird tionswort, das beispielsweise von der Magnetspeicherauch dem UND-Gatter 94 zugeführt und dazu ver- trommel 12 abgeleitet wird. Das mehrziffrige Inforwendet, um das Puffersystem auf Ausgabe einzu- mationswort besitzt Binärziffern A₀, A₁, A₂ .. .A_n_₂, stellen, so daß das erste Ausgangsbit in das zugeord- A_n-1 und A_n.

nete System eingespeist werden kann. Die Bit-Takt- 5 Neben diesem mehrziffrigen Informationswort wersignale P₁ bis P_n des zugeordneten Systems werden den auch zwei Befehlsworte G und F im Puffersystem auch der Einstellungseingangsklemme des Flipflops gespeichert. Das Befehlswort G besitzt die Binär- QI und über eine Verzögerungsleitung 95 der Rück- ziffern G₀, G₁, G₂ ... G_n-1, G_n, während das mehrstellungsklemme des Flipflops Q 2 zugeführt. ziffrige Befehlswort F die Binärziffern F₀, F₁, F₂ ...

Der Widerstand 86 ist auch mit einem UND- io F_n-1 und F_n besitzt.

Gatter 96 verbunden, das wiederum über ein ODER- Die beiden mehrziffrigen Befehlsworte und das

Gatter 97 mit der Einstellungseingangsklemme des mehrziffrige Informationswort werden in der aus Einleseflipflops Q1 verbunden ist. Dem UND-Gatter F i g. 3 ersichtlichen Verknüpfung durch das System 96 wird auch ein Bit-Taktsignal P₀ zugeführt, das nach F i g. 1 zirkuliert. Die Zirkulation der Bits ervon dem der Magnetspeichertrommel 12 zugeord- 15 folgt unter Steuerung durch die Taktimpulse C. Zu neten System stammt. jeder Bitzeit ist an einer bestimmten Stelle ein be-

Mit dem ODER-Gatter 97 steht auch ein UND- stimmtes Bit vorhanden. Aufeinanderfolgende Bits Gatter 99 in Verbindung, dem die Bit-Taktsignale P₁ eines einzigen Wortes treten bei Bitzeiten C/3 auf, bis P_n des zugeordneten Systems zugeführt werden. wie durch die Taktimpulse C/3 festgelegt. Das ODER-Gatter 97 ist über eine Verzögerungs- 20 Beim mehrziffrigen binären Kontrollsignal F ist die leitung 101 mit dem ODER-Gatter 93 verbunden. Bitstelle F₀ mit einer binären Eins und alle verblei-Das UND-Gatter 96 steht auch mit der Einstellungs- benden Bitstellen des Befehlswortes sind mit einer eingangsklemme des Flipflops β 3 in Verbindung. binären Null besetzt. In ähnlicher Weise sind beim Die Rückstellungsausgangsklemme des Flipflops Q 3 mehrziffrigen binären Kontrollsignal G ursprünglich ist mit dem UND-Gatter 99 verbunden. Das UND- 25 die Bitstelle G₀ mit einer Eins und alle restlichen Bit-Gatter 92 ist auch mit der Rückstellungseingangs- stellen mit einer binären Null besetzt. Das Befehlsklemme des Flipflops β 3 verbunden. wort (Steuerwort) F wird während des Eingabe-, Zir-Der Widerstand 88 steht auch mit einem UND- kulations- und Ausgabevorganges ohne Verschiebung Gatter 104 in Verbindung, das wiederum mit dem durch das System zirkuliert. Das Befehlswort (Steuer-ODER-Gatter 23 verbunden ist. Dem UND-Gatter 30 wort) G verschiebt sich jedoch bei der Eingabe und 104 wird das Signal C₄ des Ringzählers 42 zugeführt. Ausgabe bei jeder Zirkulation um eine C/3-Bitstelle. Jedem der UND-Gatter 100, 102 und 104 wird Auf diese Weise wird die Ziffer 1 des Befehlswortes G das Signal β 3 zugeführt. Dadurch wird gewährleistet, derart verschoben, daß sie bei aufeinanderfolgenden daß die Bits zur Bitzeit P₀ in den Puffer eingeführt Zirkulationen die Stellen G₁, G₂, G₃... einnimmt, und dadurch die richtige zeitliche Übereinstimmung 35 Die Beziehung zwischen den beiden Befehlsworten F mit den Bits A aus dem Speicher 12 gewährleistet ist. und G wird zur Steuerung der Eingabe und Ausgabe Es kann auch eine Einrichtung vorgesehen werden, von Information verwendet.

welche die UND-Gatter 102 und 104 so lange sperrt, Zur Einstellung des Puffersystems nach F i g. 1 auf

bis durch das UND-Gatter 100 das erste Bit F₀ hin- Eingabe wird der Startschalter 80 kurzzeitig geschlosdurchgeführt worden ist, so daß die Worte in der aus 40 sen, wodurch die Kondensatoren 82 und 84 mit der F i g. 3 ersichtlichen Weise eingeführt werden, d. h. Gleichstromquelle verbunden werden. Der dabei in stellenweise der Reihe nach. die Kondensatoren fließende Ladungsstrom erzeugt

Das Puffersystem nach F i g. 1 besitzt drei ver- zwei scharfe Signale, von denen das eine dem UND-schiedene Betriebsarten, nämlich Eingabe, Zirkula- Gatter 100 und das andere dem UND-Gatter 102 zution und Ausgabe. Bei Eingabe wird der Einleseflip- 45 geführt wird.

flop β1 eingestellt, so daß Information, beispiels- Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, erzeugt der Ring-

weise von der Leseschaltung 10 stammende Informa- zähler 42 Registerwählimpulse C₄, C₀ und C_F. Diese tion, in das Puffersystem eingeführt werden kann. Bei Impulse fallen zeitlich mit den Bitzeiten der verschie-Zirkulation wird die während des Eingabevorganges denen Worte im System zusammen. Die Registerdem System zugeführte Information durch die Ver- 50 wählimpulse C_F treten daher gleichzeitig mit den Bits zögerungsleitung 14 mit verhältnismäßig hoher Ge- des Befehlswortes F, die Registerwählimpulse C₀ schwindigkeit so lange hindurchgeführt, bis sie ge- gleichzeitig mit den Bits des Befehlswortes G und die braucht wird. Wenn sich das System im Zirkulations- Registerwählimpulse C_A gleichzeitig mit den Bits des zustand befindet, dann liefert die mit dem UND- Informationswortes A auf.

Gatter 38 in Verbindung stehende Ausgangsklemme 55 Dem UND-Gatter 100 wird zu einer F-Bitzeit ein Ap eine schnelle Serienausgabe der zirkulierenden Wählimpuls C_F zugeführt, so daß das auf dem Kon-Information, und die entsprechenden Befehlsdaten densator82 vorhandene Signal durch die ODER-erscheinen der Reihe nach an den Ausgangsklem- Gatter 74 und 26 und durch die Schreibschalmen F und G, von denen erstere mit dem UND- tung 16 in die Verzögerungsleitung 14 eingeführt Gatter 36 und letztere mit dem UND-Gatter 34 in 60 wird. Das eingeführte Signal soll als F₀-Bit bezeich-Verbindung steht. net werden. In der gleichen Weise wird dem UND-

Zur Ausgabe wird der Flipflop β 2 eingestellt. Da- Gatter 102 bei der nächstfolgenden G-Bitzeit ein C₀-durch kann das zirkulierende Informationswort der Impuls zugeführt, so daß das auf dem Kondensator Reihe nach an der Ausgangsklemme A_s erscheinen. 84 vorhandene Signal bei der folgenden Bitzeit G₀ in

Bei Zirkulation werden in dem in Fig. 1 gezeigten 65 die Verzögerungsleitung 14 eingespeist wird. System drei verschiedene mehrziffrige binäre Worte Das durch kurzzeitiges Schließen des Startschalters

gespeichert. Diese Worte sind in F i g. 2 dargestellt. 80 auf dem Kondensator 82 gebildete Signal wird Zu diesen Worten gehört ein mehrziffriges Informa- auch dem UND-Gatter 96 zugeführt. Bei der nächsten

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Bitzeit P₀ im Magnettrommelsystem wird dann der Die Verzögerungseinrichtung 46 arbeitet in ähn-

Einleseflipflop β1 eingestellt (in den einen Zustand). licher Weise wie der Ringzähler 42, d. h., es werden Diese Bitzeit entspricht dem Beginn des Informations- die in der Verzögerungsleitung 14 miteinander verwortes auf der Trommel 12. Die folgenden Ziffern knüpften mehrziffrigen Worte getrennt und ausgedieses Wortes werden durch die Leseschaltung 10 ab- 5 wählt. Auf diese Weise erscheinen aufeinanderfolgelesen, gende Ziffern des mehrziffrigen Informationswortes A Solange sich der Einleseflipflop β 1 im eingestell- an aufeinanderfolgenden Bitzeiten C/3 am Ausgang ten Zustand (im einen Zustand) befindet, ist das des UND-Gatters 48, aufeinanderfolgende Ziffern des UND-Gatter 20 geöffnet, so daß die Information von mehrziffrigen Kontrollwortes G an aufeinanderfolgender Leseschaltung 10 durch das UND-Gatter in das io den Bitzeiten C/3 am Ausgang des UND-Gatters 50 Puffersystem fließen kann. Die aufeinanderfolgende und aufeinanderfolgende Ziffern des mehrziffrigen Ablesung der Ziffern A₀, A₁, A,₂, A₃ ... A_n durch die Kontrollwortes F an aufeinanderfolgenden Bitzeiten Leseschaltung 10 bei den entsprechenden Bitzeiten am Ausgang des UND-Gatters 52. F₀, F₁, F₂ ... P_n erfolgt mit viel geringerer Geschwin- Die Bits des mehrziffrigen Kontrollwortes F werdigkeit als die Zirkulation im Puffersystem. Die Ein- 15 den vom UND-Gatter 52 durch das ODER-Gatter 74 gäbe in das System wird daher so gesteuert, daß jede und durch das ODER-Gatter 26 hindurchgeführt, da-Ziffer aus der Leseschaltung 10 während einer voll- mit sie wieder in die Verzögerungsleitung 14 ohne ständigen Zirkulation des Puffersystems in das Puffer- Änderung der Synchronisation eingespeist werden system eingegeben wird. können. Das Kontrollwort F zirkuliert daher derart Beispielsweise wird die Ziffer A₀ in das System an 20 durch das System, daß die Ziffer 1 immer in der Bitder Bitstelle A₀ eingelesen, das das UND-Gatter 104 stelle F₀ verbleibt. Das vom Gatter 50 kommende durch das Signal C_A zur rechten Zeit geöffnet wird, Wort G wird andererseits in der Verzögerungsleitung wodurch wiederum das UND-Gatter 24 geöffnet wird, 64 um die Bitzeit C/3 verzögert, bevor es durch die so daß die Ziffer A₀ vom UND-Gatter 20 und das ODER-Gatter 70 und 26 zurück zur Verzögerungs-UND-Gatter 24, das ODER-Gatter 26 und die 25 leitung 14 geführt wird.

Schreibschaltung 16 in die Stelle A₀ der Verzöge- Während der Eingabe wird also die Ziffer 1 des

rungsleitung 14 eintreten kann. des Wortes G der Reihe nach während aufeinander-

Die Verzögerungsleitung 101 besitzt eine solche folgenden Zirkulationen in die Bitstellen G₁, G₂, Zeitverzögerung, daß der Bit-Taktimpuls F₀ den Flip- G₃ ... verschoben. Das Ende der Zirkulation wird flop Q1 am Ende einer Zirkulationszeit des Puffer- 30 durch das Bit 1 des Wortes G angezeigt, und dieses systems zurückstellt (in den anderen Zustand), so daß Bit wird über die Verzögerungsleitung 72 und das der Puffer in seinen Zirkulationszustand zurück- ODER-Gatter 23 zum UND-Gatter 24 geführt. Das kehrt. Bit 1 des Wortes G öffnet das UND-Gatter 24, so daß

Der Puffer bleibt so lange in seinem Zirkulations- dann die nächste Ziffer A₁ des Informationswortes zustand, bis er durch den nächsten Bit-Taktimpuls F₁ 35 durch das UND-Gatter 24 zur Verzögerungsleitung in den Eingabezustand zurückgebracht wird. Der 14 fließen kann. Die Ziffer 1 des Wortes G wird durch Puffer bleibt während einer gesamten Zirkulation im die Verzögerungsleitung 72 um eine Bitzeit C ver-Eingabezustand, wodurch das BiM₁ in die richtige zögert, so daß sie zur Bitzeit A₁ auftritt. Auf diese Stelle des Puffers eingelesen werden kann. Der Flip- Weise wird das UND-Gatter 24 zur rechten Zeit flop β1 wird dann wieder zurückgestellt (in den an- 40 während der Eingabe des von der Trommel 12 abgederen Zustand), dieses Mal durch den verzögerten lesenen Bits A₁ geöffnet.

Bit-Taktimpuls F₁, und der Puffer wird wieder in Die serienmäßige Ablesung des mehrziffrigen In-

seinen Zirkulationszustand zurückgebracht. formationswortes A durch die Leseschaltung 10 und

Diese Arbeitsweise wird unter Steuerung der Bit- den zugeordneten Lesekopf erfolgt mit einer so gerin-Taktimpulse F₂, F₃... P_n so lange fortgesetzt, bis alle 45 gen Geschwindigkeit im Verhältnis zur Zirkulation Informationsbits auf der Spur der Trommel 12 in das des Systems nach F i g. 1, daß jede folgende Ziffer Puffersystem eingelesen sind. Wenn dies der Fall ist, des Wortes A auf der Trommel 12 während einer erscheinen die 1-Bits der Worte F und G gleichzeitig vollständigen Zirkulation des Puffersystems abgeam UND-Gatter 92, so daß der Flipflop β1 zurück- lesen wird.

gestellt (in den anderen Zustand) und der Puffer auf 50 Im Eingabebetrieb wird am Ende der nächsten Zirden Zirkulationszustand eingestellt wird. kulation des Puffersystems die Ziffer 1 des Kontroll-

Der Flipflop β 3 ist vorgesehen, damit das Puffer- Wortes G in die Bitstelle G₂ verschoben und durch die system solange auf die Bit-Taktimpulse F₀ bis P_n an- Verzögerungsleitung 72 in"die Bitstelle A₂ verzögert, sprechen kann, bis der Startschalter 80 betätigt wor- so daß das UND-Gatter 24 zur Aufnahme'des Bits/I₂ den ist. Durch diese Betätigung wird es möglich, daß 55 des Informationswortes befähigt wird. Auf diese der Bit-Taktimpuls F₀ den Flipflop β 3 einstellt (in Weise wird jedes folgende Bit des mehrziffrigen Inden einen Zustand), wodurch das UND-Gatter 99 formationswortes A in das Puffersystem eingelesen. geöffnet und die Bit-Taktimpulse F₁ bis P_n dann hin- Jedes Bit mit einer der Ablesegeschwindigkeit aus durchtreten können. dem Speicher 12 entsprechenden niedrigen Geschwin-

Die in die Verzögerungsleitung 14 eingespeiste In- 60 digkeit ausgewählt. Die Aufnahme eines Bits erfolgt formation zirkuliert durch diese und wird durch die nach einer vollständigen Zirkulation des Puffer-Leseschaltung 18 abgelesen. Während des Eingabe- systems.

betriebes befindet sich der Flipflop β 1 im eingestell- Diese Serienaufnahme der aufeinanderfolgenden

ten Zustand (im einen Zustand), so daß das UND- Bits des Informationswortes A wird so lange fort-Gatter 30 geöffnet und das UND-Gatter 28 geschlos- 65 gesetzt, bis alle Bits in das Puffersystem eingelesen sen ist. Die von der Leseschaltung 18 kommende In- worden sind. Dieser Zustand ist dann erreicht, wenn formation fließt daher durch das ODER-Gatter 44 die Ziffern 1 der Worte F und G im System wieder zur Verzögerungseinrichtung 46. benachbarte Stellen einnehmen, d. h. die Bitstellen F₀

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und G₀. Wenn dies der Fall ist, wird das UND-Gatter chronisation durch das System zirkuliert und nicht 92 geöffnet. Das Bit F wird durch die Verzögerungs- zerstört wird.

leitung 90 um eine C/3-Bitzeit verzögert, so daß, Die aufeinanderfolgenden Bits des mehrziffrigen

wenn das Bit G₀ wieder eine Eins ist, das 1-Bit F₀ Wortes G zirkulieren durch die Verzögerungsleitung gleichzeitig mit diesem auftritt, wodurch die Flipflops 5 64 und durch die ODER-Gatter 70 und 26 zurück Ql und Q3 zurückgestellt werden (in den anderen zur Schreibschaltung 16. Das Bit 1 des Wortes G wird Zustand). also wie beim Eingabebetrieb auch beim Ausgabe-

Bei Zurückstellung des Einleseflipflops Q1 wird betrieb während einer Zirkulation um eine Bitstelle das UND-Gatter 22 sofort geschlossen, wodurch das verschoben.

System in den Zirkulationsbetrieb übergeführt wird. io Während der Zirkulation erfolgt also keine Ver-Ist der Flipflop Ql zurückgestellt, dann ist das Gatter Schiebung der Ziffer 1 des Wortes G, da der gesamte 28 geöffnet, so daß Information von der Leseschal- Inhalt der Verzögerungsleitung 14 der Reihe nach tunglS über das UND-Gatter 28 und durch das durch das UND-Gatter 28 hindurchgeführt wird. ODER-Gatter 26 zurück zur Schreibschaltung 16 zir- Während der langsamen Ausgabe sperrt der im einkulieren kann. 15 gestellten (einen) Zustand befindliche Flipflop Q 2

Während des Zirkulationsbetriebes zirkulieren also das UND-Gatter 62, so daß die Bits des Informadie ziffernmäßig miteinander verknüpften Worte mit tionswortes A nicht mehr langer durch das UND-der verhältnismäßig hohen Taktgeschwindigkeit durch Gatter 62 hindurchzirkulieren können, das System, und es erfolgt keine Verschiebung des Die aufeinanderfolgenden Bits des Wortes G wer-

Bits 1 des Wortes G. Während dieser Zirkulation der 20 den auch durch die Verzögerungsleitung 66 und das Information öffnen die durch den Ringzähler 42 er- UND-Gatter 68 hindurchgeführt. Auch die Bits des zeugten Registerwählsignale C_A, C₀ und C_P die UND- Informationswortes A werden durch das UND-Gatter Gatter 34,36 und 38, so daß das Informationssignal A 68 hindurchgeführt. Die Verzögerungsleitung 66 veran aufeinanderfolgenden C/3-Zifferzeiten am Aus- zögert die Ziffern des Wortes G um eine Bitzeit C, so gang des UND-Gatters 36 und das Wort G zu auf- 25 daß bei jeder Zirkulation im System das Bit 1 des einanderfolgenden C/3-Bitzeiten am Ausgang des Wortes G gleichzeitig mit dem benachbarten Bit A UND-Gatters 34 erscheint. erscheint.

Das an der Klemme A_F des Ausgangs des UND- Das UND-Gatter 68 ist durch den eingestellten

Gatters 38 während der Zirkulation des Puffersystems Zustand (durch den einen Zustand) des Flipflops Q 2 auftretende Ausgangssignal kann beispielsweise dann 30 geöffnet, so daß bei jeder Zirkulation während der verwendet werden, wenn die Information unmittelbar Ausgabe ein anderes Bit des Informationswortes A in ein entsprechendes Hochgeschwindigkeitssystem an der Ausgangsklemme A_s erscheint. Die Ausgabe eingespeist werden soll. Das entsprechende System wird durch die Bit-Taktimpulse P₀' bis P_n' gesteuert, kann beispielsweise ein Rechenwerk sein. wobei der Puffer im Intervall zwischen aufeinander-

Andererseits kann es erwünscht sein, die Informa- 35 folgenden Bit-Taktimpulsen in den Zirkulationszution aus dem Puffersystem mit einer verhältnismäßig stand zurückkehrt. Diese Steuerung ist der Verzögeniedrigen Geschwindigkeit, d. h. mit einer Geschwin- rungsleitung 95 zuzuschreiben, digkeit, die der Geschwindigkeit entspricht, mit wel- Die Bits des Informationswortes A erscheinen dacher die Information in das System eingespeist wurde, her nacheinander am Ausgang des UND-Gatters 68, auszuspeisen. Bei der Ausgabe mit niedriger Ge- 40 jedoch mit einer verhältnismäßig niederen Frequenz, schwindigkeit wird der Flipflop Q 2 eingestellt (in den Jedes Bit des Informationswortes erscheint bei Volleinen Zustand), wodurch das Puffersystem in den endung einer Zirkulation der Information durch das Ausgabezustand übergeführt wird. Dies erfolgt in System während der Ausgabe. Während der lang-Abhängigkeit von einem Bit-Taktimpuls P₀, der dem samen Ausgabe zirkulieren die Bits des Kontroll-UND-Gatter 94 zugeführt wird und der von einer zu- 45 Wortes F wie bei der Eingabe durch das ODER--geordneten Rechenmaschine od. dgl. stammt. Gatter 74 und durch das ODER-Gatter 26.

Wird ein Bit-Taktimpuls P₀ dem UND-Gatter 94 Die langsame Ausgabephase des Puffersystems

zugeführt, dann werden anschließend, wenn das dauert so lange, bis die Ziffern 1 der Worte G und F UND-Gatter 92 zu einer Bitzeit F₀ geöffnet wird, die wieder nebeneinander erscheinen, wodurch angezeigt Taktimpulse C durch das UND-Gatter 92 und durch 50 wird, daß alle Ziffern des Informationswortes durch das UND-Gatter 94 hindurchgeführt, wodurch der das UND-Gatter 68 ausgelesen worden sind. Tritt Ausgabeflipflop β 2 eingestellt wird (in den einen dieser Zustand ein, dann wird das UND-Gatter 92 Zustand). Dadurch werden die UND-Gatter 60 wieder, geöffnet, so daß der nächstfolgende Takt- und 32 geöffnet, und das UND-Gatter 28 wird ge- impuls C der Rückstellungseingangsklemme des Ausschlossen. 55 gabeflipflops Q 2 zugeführt wird, wodurch der Aus-Wird also das Puffersystem in den Ausgangszu- gabeflipflop zurückgestellt, d. h. in den anderen Zustand eingestellt, dann kann die Information in der stand eingestellt wird. Das Puffersystem wird auf Verzögerungsleitung nicht mehr länger durch das diese Weise in die Zirkulationsphase zurückgeführt, UND-Gatter 28 hindurchzirkulieren, sondern muß und die Information wird wieder zirkulieren wie vor durch das UND-Gatter 32 und durch die Verzöge- 60 Beginn der Ausgabephase.

rungseinrichtung 46 fließen. Die aufeinanderfolgen- Die Erfindung liefert also ein verbessertes Zirku-

den Ziffern der einzelnen Worte werden durch die lationspuffersystem, bei welchem Festkörperbau-UND-Gatter 48, 50 und 52 der Reihe nach ausge- elemente verwendet werden und keine beweglichen gewählt. Die aufeinanderfolgenden Ziffern des Infor- Teile erforderlich sind. Das verbesserte Puffersystem mationswortes A werden durch das UND-Gatter 60 6g nach der Erfindung ist vorteilhaft, da es sehr anpas- und durch das ODER-Gatter 26 zurück zur Schreib- sungsfähig ist, d. h. durch einfache mechanische Einschaltung 16 geführt, so daß während der langsamen Stellungen auf die Aufnahme irgendeiner gewünsch-Ausgabe das Informationswort mit ungeänderter Syn- ten Informationsmenge eingestellt werden kann. Das

verbesserte Puffersystem nach der Erfindung arbeitet weiterhin mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit, und trotzdem kann die Eingabe und Ausgabe von Information mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit erfolgen.

Claims

Patentansprüche:

1. Pufferschaltung mit einem dynamisch arbeitenden Speicher, in den ein binäres Informationswort eingegeben wird, das nach Durchlaufen des Speichers über eine Zirkulationsschaltung wieder zum Eingang des Speichers geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulation des Informationswortes (A) unter Steuerung zweier Kontrollworte (F und G) erfolgt, die zusammen mit dem Informationswort (A) stellenweise der Reihe nach über eine logische Schaltung ao in den Speicher eingegeben werden, in dessen Zirkulationsschaltung eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist, in welcher die Bits des einen Kontrollwortes (G) gegenüber den Bits des anderen Kontrollwortes (F) bei jedem Durchgang durch den Speicher um eine Stelle so lange verschoben werden, bis sie wieder ihre ursprüngliche Lage einnehmen.

2. Pufferschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kontrollwort (F bzw. G) aus einem einzigen den einen Binärwert aufweisenden Bit und im übrigen aus den anderen Binärwert aufweisenden Bits besteht.

3. Pufferschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem einen Binärwert um den Wert »1« handelt.

4. Pufferschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den einen Binärwert aufweisenden Bits sich ursprünglich an gleichen Stellen der Kontrollwerte (F und G) befinden.

5. Pufferschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schnelle serielle Ausgabe des im Speicher zirkulierenden Informationswortes (A) während eines Zirkulationszyklus über eine Gatterschaltung möglich ist, die nur dann die Bits des Informationswortes (A) der Reihe nach durchläßt, falls die Kontrollworte (F und G) ihre ursprüngliche Lage einnehmen.

6. Pufferschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langsame serielle Ausgabe des im Speicher zirkulierenden Informationswortes (A) über eine Gatterschaltung möglich ist, die unter Steuerung durch die Kontrollworte (F und G) bei jedem Abtastzyklus jeweils ein Bit des Informationswortes (A) durchläßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen