DE2017879B2

DE2017879B2 - Speicheranordnung mit freiem Zugriff

Info

Publication number: DE2017879B2
Application number: DE2017879A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Yokohama Kanagawa Itoh (Japan)
Original assignee: Takachiho Koheki KK
Current assignee: Takachiho Koheki KK
Priority date: 1969-04-18
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1974-10-24
Also published as: DE2017879A1; DE2017879C3; GB1311203A; US3789366A; JPS5022379B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung mit freiem 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.

Es ist eine weitere Speicheranordnung bekannt, bei der jeweils der Inhalt einer Speicherzone eines Speichers mit seriellem Zugriff auf eine andere Speicherzone eines Speichers mit seriellem Zugriff übertragen wird, so daß Inhalte zweier Speicherzonen, die in zwei Speichern mit seriellem Zugriff enthalten sind, gleichzeitig ausgelesen werden können, um dann einen Rechenvorgang mit diesen ausgelesenen Inhalten durchführen zu können.

Der Erfindung liegt gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Speicheranord-

nung mit freiem Zugriff mit geringem Kostenaufwand zu bauen, welche einwandfrei mit einer derartig logischen Einheit synchronisiert werden kann, wobei ausschließlich Pufferspeicher für sequentiellen Zugriff verwendet werden.

ίο Zur Lösung dieser Aufgabe werden folgende Merkmale miteinander kombiniert. Es ist wenigstens ein drehbarer Hauptspeicher mit einer Anzahl η darauf aufeinanderfolgend untergebrachter Speicherzonen vorhanden; femer ist eine Anzahl drehbarer Puf-

J5 ferspeicher vorhanden, deren Speicherkapazität ein A-tel der Speicherkapazität des Hauptspeichers ist und die sich im selben Zeitrhythmus drehen wie dieser, wobei h eine ganze Zahl größer als 2 und kleiner oder gleich η ist; erste Auslesemittel ermöglichen das Aus-

ao lesen von Gruppen binärer Informationen des Hauptspeichers und Einspeichern in ausgewählte Pufferspeicher durch Anwählen der entsprechenden Speicherzone gemäß kodierten Zonenwahl-Signalen: zweite Auslesemittel ermöglichen das Auslesen des

*5 Inhalt» gewünschter Speicherzonen des Hauptspeichers in gewünschter Ordnung durch Auswählen der Pufferspeicher in einer Folge, die der gewünschten Ordnung entspricht.

Die Erfindung unterscheidet sich also vom Be-

kannten wesentlich. Bei ihr wird nämlich in gewünschter, beliebiger Ordnung der Inhalt von wenigstens einem drehbaren Hauptspeicher ausgelesen, so daß er dann im freien Zugriff zugänglich ist.
Wenn mehrere Pufferspeicher vorgesehen werden.

deren Anzahl gleich der zweifachen Zahl sämtlicher Speicherzonen eines der Hauptspeicher ist, und wenn der Inhalt gewünschter 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 Puffer-

speicher 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 Informationsblocks auszuwählen, z.B.

Idiogramme (etwa chinesische Buchstaben). Ein Drucker für chinesische Buchstaben kann also mit Hilfe der erfindungsgemäßen Speicheranordnung leicht verwirklicht werden.

Die Merkmaie, der Aufbau und die Arbeitsweise der Speicheranordnung mit freiem Zugriff gemäß der Erfindung werden nun an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen zur Verdeutlichung nochmals beschrieben. Es zeigen

Fig. IAund 1B Diagramme, die den Aufbau und die Wirkungsweise einer Kombination aus einem Hauptspeicher und einem Pufferspeicher zeigen, wie bei der Speicheranordnung nach der Erfindung
verwendet werden,

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines

anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles, F i g. 4 ein weiteres Blockdiagramm, das eine mög-

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iche Anwäbleinheit zeigt, die bei der erfindungsgemäßen Speicheranordnung verwendet werden kann,

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 sich drehender Pufferspeicher A verwendet Der Hauptspeicher Chat eine Anzahl von Speicherzonen (z.B. 6 Speicherzonen, die in den Fig. IA und 1B angedeutet sind), die jede eine Speicherkapazität von GxA Bits aufweist und die so in einer Folge im Hauptspeicher C angeordnet sind, daß sie den vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C in hrtel unterteilen. Der Pufferspeicher A hat eine Speicherkapazität "Ήΐ G Bits und arbeitet mit demselben Takt wie der Hauptspeicher C Die Speicherkapazität des Pufferspeichers A ist also gleich der Speicherkapazität jeder einzelnen Speicherzone des Hauptspeichers C. Fig. IA zeigt einen Zustand, bei dem ein Teil des in einer Speicherzone des Hauptspeichers C gespeicherten Inhaltes auf den Pufferspeicher A übertragen ist, während Fig. IB einen Zustand zeigt, 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 magnetostriktiven Verzögerungskette gebaut sein.

In Fi g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gezeigt, das mit einem Bildwiedergabesystem unter Verwendung einer Kathoden-Strahlröhre verbunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine Anzahl von π Hauptspeichern C₁ bis C_n, 20 Pufferspeicher A₁ bis A_M, Anschlüsse F₁ bis F₂₀ zur Aufnahme von Codesignalen für die jeweilige Zonenauswahl, Register R₁ bis R₂₀ für eine vorübergehende Speicherung der Zonenauswahl-Codesignale (z. B. 6- oder ^-Einheiten-Code), Anwählkreise S₁ bis B₂₀, von denen jeder einen der Hauptspeicher Cl bis Cn und eine der Speicherzonen der angewählten Hauptspeicher Cl, Cl... oder Cn entsprechend dem Zonenwähl-Codesignal anwählt, welches in dem entsprechenden Register Rl bis Λ20 gespeichert ist. einen Schaltkreis D zum Auslesen des Inhaltes der Pufferspeichir Al bis /420 in der gewünschten Reihenfolge und eine Kathoden-Strahlröhre CA Γ auf, die mit dem Schaltkreis D verbunden ist, um den ausgelesenen Inhalt der Pufferspeicher Al bis /420 bildlich wiederzugeben.

In jeder Speicherzone des Hauptspeichers Cl, Cl... 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 /420 eine Speicherkapazität aufweist, die gleich ein /i-tel der Speicherkapazität eines jeden Hauptspeichers Cl bis cn ist, ist ein einzelner Buchstabe der Buchstabeninformation auf jedem Pufferspeicher Al bis /420 gespeichert, wenn in den zehn Speicherzonen jedes Hauptspeichers Cl bis Cn zehn Einzelbuchstaben der Buchstabeniriformation untergebracht sind.

Wird nun eines der Zonenwähi-Codesignale auf den Eingang Fl gegeben, so wird dieses Zonenwähl-Codesignal vorübergehend im Register R₁ gespei-

chert. 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 .41 übertragen,

ίο wie dies in den Fi g. 1A und 1B angedeutet ist. Jede Gruppe der Schaltung (Al, Fl, Rl, Bl), .., (/420, F20, B20) arbeitet in derselben Weise.

Wie oben erwähnt, sind zehn Buchstaben der Buchstabeninformation in einer der zwei Gruppen der

zehn Pufferspeicher Al bis .410 und All bis /420 in einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers Cl, C2... oder Cn gespeichert. Mit anderen Worten, 20 gewünschte Buchstaben der Buchsitabeniiiformation können in die Pufferspeicher .41 bis .420· aus zwei

ao 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 -410) und (All bis -420) synchron mit den Umlaufperioden der Hauptspeicher Cl

bis Cn aus, während der Inhalt der Pufferspeicher .41 bis /410 oder All bis 420 derselben Gruppe nacheinander in einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers Cl bis Cn ausgelesen wird, so können die Buchstabenmuster, die jeweils einer einzigen Buch-

stabentype entsprechen, auf dem Bildschirm der Kathoden-Strahlröhre CRT abgebildet werden.

In Verbindung mit den F i g. 3 und 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Bei diesem Ausfühningsbeispiel sind zehn Anwähl-

einbetten SU₁, SU₁ ... und SU₁₀ vorgesehen, wie dies F i g. 3 zeigt, um den Inhalt des Hauptspeichers C auf den Schaltkreis D zu übertragen. In diesem Fall weist jede Anwähleinheit SU,, SiZ₂... SU₁₀ zwei Pufferkreise (z.B. /41 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 Fi g. 4 gezeigte Beispiel andeutet. Um den

Inhalt dieser Hauptspeicher anzuwählen, sind 10 Anwähleinheiten Su₁, SU₂... SU₁₀ vorhanden.

Jede der Anwähleinheiten SUi ^bis SlZ₁₀ISt mit einer Gruppe von 12 Anschlüssen F, Registern J und K, einem Speicherwähler M, der z.B. einen Baum von

UND-Gattern aufweist, einem Zonenwähler T, der z. B. einen Baum von UND-Gattern aufweist, einem UND-Gatter P und einem NAND-Kreis Q sowie Pufferspeichern Al und All ausgestattet. Die Gruppe der 12 Anschlüsse F erhält das Zonenwähl-

Codesignal in einem 12-Einheiten-Code von einem Adressencodeverteiler X (Fig. 3) in ParaUelsignalfonn. 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 K speichert vorübergehend das Zonenwähl-Codesignal das aus dem Register J infolge eines Vcrschiebungs impulses übergeben wurde, der im Augenblick de! Überwechselns von einem vollständigen Zyklus dei

Hauptspeichers C auf den nächsten abgegeben wird Der Speicherwähler M wählt einen der Hauptspei eher Cl bis C256 entsprechend eines Teiles des Zo nenanwähl-Codesignals, der über die Verbindungs

leitungen Kl bis KS 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-Oodesignals, das über die Verbindungsleitungen k9 bis fcl2 zugeführt wird, wenn das Zonenanwähl-Codesignal auf den Verbindungsleitungen Λ9 bis kl2 mit einem Bezugssignal iv von vier-Einheiten-Parallelgestaltung 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 C2S6 zehn Speicherzonen aufweisen. Das Gate-Signal, das im Zonenwähler Γ erzeugt wird, gelangt auf je einen Eingang der beiden Kreise P und Q. Auf die anderen beiden Eingangsklemmen der Kreise P und Q wird ein weiteres Gate-Signal ν gegeben. Dieses Signal ν nimmt einen von zwei möglichen Zuständen an (»1« und »0«) oder (» + « und » —«), die abwechselnd in Synchronismus mit einem vollen Zyklus des Hauptspeichers C geschaltet werden. So gelangen die Ausgangssignale der Kreise 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 al auf den Schaltkreis D.

Im Betrieb wird eines der Zonenanwähl-Codiersignale in das Register K synchron mit einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C verschoben, um eine gewünschte Speicherzone des Hauptspeichers Cl, Cl... C2S6des gerade angewählten vollständigen Zyklus auszuwählen, während ein anderes Zo- nenanwählcodiersignal vorübergehend im Register J gespeichert wird, um eine gewünschte Speicherzone des Hauptregisters Cl, Cl... oder C2S6 bei dem nächstfolgenden vollständigen Zyklus anzuwählen.

Wenn die in der gewünschten Speicherzone enthaltenen Informationen aus dem Hauptspeicher Cl, C2... oder C2S6 in den Pufferspeicher Al während eines vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C übertragen wurden, werden die in der gewünschten Speicher-

zone des Hauptspeichers Cl, C2... oder C256 enthaltenen Informationen bei dem unmittelbar folgenden 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 α,-,, aül₂... α,.,₀, α₂ ,„, a_2A, α₂_₂... und α₂₁₀ anwählt, so kann der Inhalt der Pufferspeicher A,.. .A ,„, A_n... A₂₀ in ununterbrochener Reihenfolge der Kathoden-Strahlröhre CRTzugeführt werden. Wenn die

ao Anwahl der Verbindungsleitungen α,.,, a,.₂...a,._w durch den vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C zeitgesteuert ist, wird die Auswahl der Verbindungsleitungen a_2v O₂₂... α_2Λ0 durch den unmittelbar folgenden vollständigen Zyklus des Haupspeichers zeit-

»5 gesteuert.

Bei den soeben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Hauptspeicher C und Pufferspeicher A umlaufende Speicher, die magnetostriktive Verzögerungsketten verwenden, wie sie beispiels-

weise in Fi g. 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, weiches zwei mögliche Zustände haben kann, einen dritten Anschluß III, über den ein Serieninformations-Signal abgegeben wird, und unen vierten Anschluß TV, über den ein Taktsignal eingegeben wird, das zum Einschreiben und Auslesen des Serieninformations-Signals benötigt wird

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Speicheranordnung mit freiem Zugriff, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) wenigstens einen drehbaren Hauptspeicher (C, C₁, C₂...) mit einer Anzahl η darauf aufeinanderfolgend untergebrachter Speicherzonen,

b) eiiie Anzahl drehbarer Pufferspeicher (^₁, A₂... /4_?0), deren Speicherkapazität ein A-tel der Speicherkapazität des Hauptspeichers (C, C,...) ist und die sich im selben Zeitrhyihmus drehen wie dieser, wobei h eine ganze Zahl größer als 2 und kleiner oder gleich η ist,

c) erste Auslesemittel (F, R, B) zum Auslesen von Gruppen binärer Informationen des Hauptspeichers (C, C₁...) und Einspeichern in ausgewählte Pufferspeicher (Λ,, A₂... A_x^ durch Anwählen der entsprechenden Speicherzone gemäß kodierten Zonenwahl-Signalen, und

d) zweite Auslesemittel(D) zum Auslesen des Inhalts gewünschter Speicherzonen des Hauptspeichers (C, C,...) in gewünschter Ordnung durch Auswählen der Pufferspeicher (A_x... A₂₀) in einer Folge, die der gewünschten Ordnung entspricht.

2. Speicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere umlaufende Hauptspeicher (C₁, C₂...) vorgesehen sind und die ersten Auslesemittel (F, R, B) die gewünschten Hauptspeicher (C₁, C,...) anwählen.

3. Speicheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Pufferspeicher gleich der zweifachen Anzahl der Speicherzonen eines Hauptspeichers (C₁, C₂...) ist und der Inhalt der gewünschten Speicherzonen der Hauptspeicher durch die ersten Auslesemittel (F, R, B) abwechselnd in zwei Gruppen der Pufferspeicher ausgelesen werden, welche eine gleiche Anzahl von Speichern enthalten.