DE2017879A1 - Speicher für sequentiellen Zugriff - Google Patents

Description

DIPL.-ΙΝβ. KLAUS BEHN DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

PATENTANWÄLTE

β MÜNCHEN aa WIDENMAVERSTRASSEO _k ι

TEL, (0811) 22 283O-29B1O2

Unser Zeichen: A 119 TO NO/He. 14. April 1970

Firma TAKAGHIHO KOEKI KABUSHIKI KAISHA, Ohsakafukokuseimei-Building, 27, Komatsubara-Machi, Kita-Ku, Qhsaka-Shi/Japan

Speieher für sequentiellen Zugriff

Die Erfindung betrifft einen Speieher für sequentiellen Zugriff. In Speichern für sequentiellen Zugriff wie etwa Magnettrommeln oder Magnetscheiben usw. werden kostspielige Direktzugriffsspeicher (z.B. Kernspeicher) gewöhnlich als Pufferspeicher verwendet, um den Taktgeber der Speicheranordnung für sequentiellen Zugriff mit dem Taktgeber eines äußeren Schaltkreises (z.B. einer logischen Einheit) zu synchronisieren. Es sind demzufolge die Kosten für ein Bit bei einem konventionellen Speicher für sequentiellen Zugriff verhältnismäßig hoch.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Speicher für sequentiellen Zugriff mit geringem Kostenaufwand zu bauen, der einwandfrei mit einer derartig logischen Einheit synchronisiert werden kann, wenn ausschließlich Pufferspeicher

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für sequentiellen Zugriff verwendet werden.

Um diese Aufgabe zu lösen, ist der Speicher für sequentiellen Zugriff nach der Erfindung mit wenigstens einem drehenden Hauptspeicher ausgestattet, der eine Speicherkapazität von G.h Bit hat, sowie mit mehreren drehenden Pufferspeichern mit einer Speicherkapazität von G Bits, die im selben Takt arbeiten wie der Hauptspeicher. Ein Block von Binärinformationen, bestehend aus G Bits, der im Hauptspeicher gespeichert ist, wird in einen der Pufferspeicher übertragen, indem eine entsprechende Zone der Speicherzonen angewählt wird, die sequentiell im Hauptspeicher untergebracht sind, so daß der große Zyklus des Hauptspeichers in ein h-tel aufgeteilt wird (wobei "h" eine ganze Zahl größer als 2 ist). Wenn mehrere Hauptspeicher verwendet werden, so ist es außerdem nötig, den gewünschten Hauptspeicher anzuwählen. Es können so eine größere Zahl der gewünschten Blocks von Binärinformationen, die in einem oder mehreren Hauptspeichern gespeichert sind, in der gewünschten Reihenfolge ausgelesen werden, indem die Speicherinhalte der Pufferspeicher in einer bestimmten Reihenfolge ausgelesen werden.

Wenn mehrere Pufferspeicher vorgesehen werden, deren Anzahl gleich der zweifachen Zahl sämtlicher Speicherzonen eines der Hauptspeicher ist, und wenn der Inhalt gewünschter

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Speicherzonen des Hauptspeichers oder der Hauptspeicher abwechselnd auf zwei Gruppen der Pufferspeicher übertragen wird, welche eine gleiche Anzahl.von Pufferspeichern enthalten, dann kann der Inhalt der gewünschten Speicherzonen des Hauptspeichers oder der Hauptspeicher ununterbrochen ausgelesen werden, indem abwechselnd die beiden Gruppen und weiter nacheinander die Pufferspeicher in derselben Gruppe angewählt werden»

Die Speicheranordnung nach der Erfindung versetzt in die Lage, ununterbrochen eine Kette von gewünschten Informationsblocks unter einer großen Anzahl von Informationsblopks auszuwählen* z.B. Idiogramme (etwa chinesische Buchstaben). Ein Drucker für chinesische Buchstaben kann also mit Hilfe der erfindungsgemäßen -Speicheranordnung leicht verwirklicht werden.

Die Merkmale, der Aufbau und die Arbeitsweise der Speicheranordnung für sequentiellen Zugriff gemäß der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen zur Verdeutlichung nochmals beschrieben* Es zeigen:

Pig. IA und IB Diagramme, die den Aufbau und die Wirkungsweise einer Kombination aus einem Hauptspeicher und einem Pufferspeicher zeigen, wie sie bei der Speicheranordnung nach der Erfindung verwendet werdenj

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielesj

Fig. 4 ein weiteres Blockdiagramm, das eine mögliche Anwähleinheit zeigt, die bei der erfindungsgemäßen Speicheranordnung verwendet werden kannj

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Laufzeitspeichers, der in der erfindungsgemäßen Speicheranordnung verwendbar ist.

In einer Speicheranordnung nach der Erfindung werden wenigstens ein drehender Hauptspeicher C und eine Anzahl sieh drehender Pufferspeicher A verwendet. Der Hauptspeicher C hat eine Anzahl von Speicherzonen (z.B. 6 Speicherzonen, die in den Figuren IA und IB angedeutet sind), die jede eine Speicherkapazität von G χ h Bits aufweist und die so in einer Folge im Hauptspeicher C angeordnet sind, daß sie den vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C in h-tel unterteilen. Der Pufferspeicher A hat eine Speicherkapazität von G Bits und arbeitet mi.t demselben Takt wie der Hauptspeicher C. Die Speicherkapazität des Pufferspeichers A ist also gleich der Speicherkapazität Jeder einzelnen Speicherzone des Hauptspeichers C. Figur IA zeigt einen Zustand, bei dem ein Teil des in einer Speicherzone des Hauptspeichers C gespeicherten Inhaltes auf den Pufferspeicher A übertragen ist, während Figur IB einen Zustand zeigt,

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in dem der in einer Speicherzone des Hauptspeichers C gespeicherte Inhalt vollständig auf den Pufferspeicher A Übertragen worden ist. Jeder der umlaufenden Speicher A und C kann unter Verwendung beispielsweise einer magnetοstriktiven Verzögerungskette gebaut sein.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gezeigt, das mit einem Bildwiedergabesystem unterVerwendung einer Kathoden-Strahlröhre verbunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine Anzahl von η Hauptspeichern ⁰I ^{bls C}n* ^{20 Puffers}P^eicher A₁ bis A₂₀, Anschlüsse F₁ bV ' P₂₀ zur Aufnahme von Cäodesignalen für die jeweilige Zonenauswahl, Register R-, bis R₂₀ für eine vorübergehende Speicherung der Zonenauswahl-Codesignale (z.B. 6- oder 12 Einheiten Gode), Anwählkreise Cl bis Cn und eine der Speicherzonen der angewählten Hauptspeicher Cl, C2,... oder Cn entsprechend dem Zonenanwähl-CodesiHgnal angewählt wird, welches in dem entsprechenden Register Rl bis R20 gespeichert ist, einen Schaltkreis D zum Auslesen des Inhaltes der Pufferspeicher Al bis A20 in der gewünschten Reihenfolge und eine Kathoden-Strahlröhre CRT auf, die mit dem Schaltkreis D verbunden ist, um den ausgelesensn Inhalt der Pufferspeicher Al bis A20 bildlich wiederzugeben.

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In jeder Speicherzone des Hauptspeichers Cl, C2,... Cn ist ein Buchstabe einer Buchstabeninformation (d.h. eine bestimmte Musterinformation für jeden Buchstaben eines ganzen Buchstabensatzes) gespeichert, der dadurch erhalten wird, daß das dem Buchstaben entsprechende Muster auf dem Schirm der Kathoden-Strahlröhre ausgeschrieben wird. Wenn der Hauptspeicher Cl, C2...oder Cn beispielsweise zehn Speicherzonen hat, so speichert jeder Hauptspeicher Cl bis Cn zehn Buchstaben dieser Buchstabeninformation. Da andererseits jeder Pufferspeicher Al bis A20 eine Speicherkapazität aufweist, die gleich ein h-tel der Speicherkapazität eines jeden Hauptspeichers Cl bis Cn ist, ist ein einzelner Buchstabe der Buchstabeninformation auf jedem Pufferspeicher Al bis A20 gespeichert, wenn in jeder Speicherzone jedes Hauptspeichers Cl bis Cn zehn Einzelbuchstaben der Buchstabeninformation untergebracht sind.

Wird nun eines der Zonenanwähl-Codesignale auf den Eingang Pl gegeben, so wird dieses Zonenanwähl-Codesignal vorübergehend im Register R₁ gespeichert. Der Anwählkreis B₁ wählt einen der Hauptspeicher Cl bis Cn und darin eine der zehn Speicherzonen an. Der Inhalt der angewählten Speicherzone (z.B ein Buchstabe einer Buchstabeninformation) wird auf den Pufferspeicher Al übertragen, wie dies in den Figuren

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IA und IB angedeutet ist. Jede Gruppe der Schaltung (A2, F2, R2, B2),..., (A20, F20, B20) arbeitet in derselben Weise.

Wie oben erwähnt, sind zehn Buchstaben der Buchstabeninformation in einer der zwei Gruppen der zehn Pufferspeicher Al bis AlO und All bis A20 von einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers Cl, C2, ..* oder Cn gespeichert. Mit anderen Worten, 20 gewünschte Buchstaben der Buchstabeninformation können in die Pufferspeicher Al bis A 20 aus zwei vollständigen Zyklen des Hauptspeichers Cl, C2, ... oder Cn Übertragen werden. Liest dann der Schaltkreis D abwechselnd den Inhalt ,der zwei Gruppen der Pufferspeicher (Al bis AlO) und (All bis A20) synchron mit den vollständigen Zyklen der Hauptspeicher Cl bis Cn aus, während der Inhalt der Pufferspeicher Al bis AlO oder All bis A20 derselben Gruppe nacheinander in einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers Cl bis Cn ausgelesen wird, so können die Buchstabenmuster,die jeweils einer einzigen Buchstabentype entsprechen, auf dem Bildschirm der Kathoden-Strahlröhre C R T abgebildet werden.

In Verbindung mit den Figuren 3 und h wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Bei

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diesem AusfUhrungsbeispiel sind zehn Anwähleinheiten SU₁, SU₂,... und SU₁₀ vorgesehen, wie dies Figur J5 zeigt, um den Inhalt des Hauptspeichers C auf den Schaltkreis D zu übertragen. In diesem Fall weist jede ·Anwähleinheit SU₁, SU₂, ... SU₁₀ zwei Pufferkreise (z.B. Al und All) auf, die durch eine einzige Anwähleinheit gesteuert werden, wie dies nachstehend noch erläutert wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind 256 Hauptspeicher Cl, C2,...C255 und C256 vorgesehen, wie dies das in Figur 4 gezeigte Beispiel andeutet. Um den Inhalt der Gruppe von Hauptspeichern anzuwählen, sind 10 Anwähleinheiten SU₁, SUp... SU₁₀ vorhanden.

Jede der Anwähleinheiten SU₁ bis SU₁₀ ist mit einer Gruppe von 12 Anschlüssen F, Registern J und K , einem Speicherwähler M, einem Zonenwähler T, UND-Gattern P und Q und Pufferspeichern Al und All ausgestattet. Die Gruppe der 12 Anschlüsse F erhält das Zonenanwähl-Codesignal in einem 12-Einheiten-Code von einem Adresseodeverteiler X (Figur 3) in Parallelsignalform. Das Register J speichert vorübergehend das Zonenanwähl-Codesignal von Parallelsignalform, das über die 12 Anschlüsse F während eines vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C zugeht. Das Register

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K speichert vorübergehend das Zonenanwähl-Codesignal, das . aus dem Register J infolge eines Verschiebungsimpulses übergeben wurde, der im Augenblick des Uberwechselns von einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C auf den nächsten abgegeben wird. Der Speicherwähler M wählt einen der Hauptspeicher Cl bis C25Ö entsprechend eines-Teiles des Zonenanwähl -Codesignals, der über die Verbindungsleitungen Kl bis K8 zugegangen ist. Dadurch wird einer der Hauptspeicher Cl bis C256 mit beiden Pufferspeichern Al und All verbunden. Der Zonenwähler T erzeugt ein Gate-Signal in Zeitabhängigkeit von der Periode der gewünschten Speicherzone des angewählten Hauptspeichers Cl bis C256 entsprechend eines Teils des Zonenanwähl-Codesignals, der über die Verbindungsleitungen k9 bis kl2 zugeführt wird, wenn das ZonenanwählHtCodesignal auf den Verbindungsleitungen k9 bis kl2 mit einem Bezugssignal w von vier-Einheiten-Parallelgestaltung (four-unit parallel configuration) zusammentrifft. Dieses Bezugssignal w wird von einem Zehnstellenzähler (nicht dargestellt) erzeugt, der synchron mit den Übergangsaugenblicken zwischen benachbarten zwei Speicherzonen arbeitet, wenn die Hauptspeicher Cl bis C 256 zehn Speicherzonen aufweisen. Das Gate-Signal, das im Zonenwähler T erzeugt wird, gelangt auf je einen Eingang der beiden ÜND-Kreise P und Q. Auf die anderen beiden Eingangs- -

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klemmen der UND-Gatter F und Q wirdf ein weiteres Gate-Signal·

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OWGlNAL INSPECTED

ν gegeben. Dieses Signal ν nimmt einen von zwei möglichen Zuständen an ("1" und ¹¹O") oder ("+" und "-"), die abwechselnd in Synchronismus mit einem vollen Zyklus des Hauptspeichers C geschaltet werden. So gelangen die Ausgangssignale der UND-Gatter P und Q abwechselnd auf die Pufferspeicher Al oder All synchron mit dem Gate-Signal vom Zonenwähler T, so daß der Inhalt der angewählten Speicherzone des angewählten Hauptspeichers Cl bis C256 im Pufferspeicher Al oder All gespeichert wird. Die Ausgangswerte der Pufferspeicher Al und All gelangen dann über die Verbindungsleitungen al und a2 auf den Schaltkreis D.

Im Betrieb wird eines der Zonenanwähl-Codiersignale in das Register K synchron mit einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichere C verschoben« um eine gewünschte Speicherzone des Hauptspeichers Cl, C2, ... C256 «See gerade angewählten vollständigen Zyklus auszuwählen« während ein anderes Zonenanwählcodiersignal vorübergehend im Register J gespeichert wird, um eine gewünschte Speioberzone dee Hauptregisters Cl, C2,.., oder C256 bei dem nächstfolgenden vollständigen Zyklus anzuwählen. Wenn die in der gewünschten Speicherzone enthaltenen Informationen aus dem Hauptspeicher Cl, C2,... oder C 256 in den Pufferspeicher Al während eines vollständigen Zyklus dea Hauptspeichers C übertragen wurden, werden die in der gewünscht en Speicher rone dee Hauptspeichers Cl, C2,... oder C256 enthaltenen Informationen bei dem unmittelbar fol-

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BAD ORIGtWAL

genden vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C in den Pufferspeicher All übertragen« was sich aus dem Aufbau der Anwähleinheit SU versteht. Wenn der Schaltkreis D nacheinander die Verbindungsleitungen A_1-1* ^ai-2**'^{# a}l-10* ^a2-l' ^a2-2k und ^a2-10 ^wäblt, so kann der Inhalt der Pufferspeicher A₁... A₁₀, ^Αιι*···^Α2ο *ⁿ ununterbrochener Reihenfolge der Kathoden-Strahlröhre CRT zugeführt werden. Wenn die Anwahl der Verbundungsleitungen ^₁ i* ^ai_P** **^al-10 ^^urcn ^en vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C zeitgesteuert ist, wird die Auswahl der Verbindungsleitungen a₂_₁.# ^a2-2*''^#a2-10 ^durcn den unmittelbar folgenden vollständigen Zyklus des Hauptspeichers zeitgesteuert.

Bei den soeben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Hauptspeicher C und Pufferspeicher A umlaufende Speicher, die magnetostriktive Verzögerungsketten verwenden, wie sie beispielsweise in Figur 5 gezeigt sind. Der Umlaufspeicher hat dann einen ersten Anschluß I, über den er ein Serieninformations-Signal erhält, einen zweiten Anschluß II, über den ein Gate-Signal eingegeben wird, welches zwei mögliche Zustände haben kann, einen dritten Anschluß III, über den ein Serieninformations-Signal abgegeben wird, und einen vierten Anschluß IV, über den ein Taktsignal eingegeben wird, das zum Einsohreiben und Auslesen des Serieninformations-Signals benötigt wird.

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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Speicheranordnung mit sequentiellem Zugriff, die wenigstens einen umlaufenden Hauptspeicher mit einer Vielzahl von Speicherzonen aufweist, welche hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von umlaufenden Pufferspeichern (A₁, Ag.. ·Α₂₍^) mit einer Speicherkapazität, die einem h-tel der Speicherkapazität des umlaufenden Hauptspeichers (C) entspricht, vorgesehen ist, welche mit derselben Zeitsteuerung arbeiten wie der Hauptspeicher, wobei h eine ganze Zahl größer als 2 ist, daß Blocks von Binärinformationen in dem Hauptspeicher (C) gespeichert sind, die nacheinander in bestimmte ausgewählte Pufferspeicher (Al, A2...A20) durch Anwählen einer bestimmten Speicherzone mittels Zonenanwähl-Codiersignalen Übertragen werden, und daß der Inhalt des umlaufenden Hauptspeichers (C) durch Anwählen der Pufferspeicher^ Al, A2.. A2O)in Aufeinanderfolge kontinuierlich ausgelesen werden kann.

2. Speicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von umlaufenden HauptspeichernfCl, C2...Cn)vorgesehen ist und die Übertragungsmittel (F,R,B) die gewünschten Hauptspeicher 'Cl, C2...Cn)anwählen.

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j5. Speicheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Pufferspeicher gleich der zweifachen Anzahl der Speicherzonen eines Hauptspeichers ( Cl, C2... Cn*! ist und der Inhalt der gewünschten Speicherzonen der Hauptspeicher durch die Übertragungsmittel P, R, S 'abwechselnd in zwei Gruppen der Pufferspeicher übertragen werden, welche eine gleiche Anzahl von Speichern enthalten.

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