DE2017879C3

DE2017879C3 - Speicheranordnung mit freiem Zugriff

Info

Publication number: DE2017879C3
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: 1975-07-31
Also published as: DE2017879A1; DE2017879B2; GB1311203A; JPS5022379B1; US3789366A

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 aasgelesenen Inhalten durchführen zu können.

Der Erfindung liegt gegenüber diesen} Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Speicheranord nung mit freiem Zugriff mit geringem Kostenaufwand zu bauen, weiche einwandfrei mit einer derartig logischen Finheit synchronisiert werden kann, wobei ausschließlich Pufferspeicher für sequentiellen Zugriff verwendet weiden.

to Zur Lösung dieser Aufgabe werden folgende Merkmale miteinander kombiniert. Es ist wenigstens ein drehbarer Hauptspeicher mit einer Anzahl η darauf aufeinanderfolgend untergebrachter Speicherzonen vorhanden; ferner ist eine Anzahl drehbarer Pufferspeicher vorhanden, deren Speicherkapazität ein ft-tel der Speicherkapazität des Hauptspeichers ist und die sich im seinen Zeitrhythmus drehen wie dieser, wobei /i eine ganze Zahl größer als 2 und kleiner oder gleich η ist; erste Auslesemittel ermöglichen das Aus-

lesen von Gruppen binärer Informationen des Hauptspeicher, und Einspeichern in ausgewählte Pufferspeicher durch Anwählen der entsprechenden Speicherzo.K· gemäß kodierten Zonenwahl-Signalen: zweite Auslesennttel ermöglichen das Auslesen des Inhalts gewünschter Speicherzonen des Hauptspeichers in gewünschter Ordnung durch Auswahlen dtr Pufferspeicher in einer Folge, die der gewünschten Ordnung entspricht.

Die Erfindung unterscheidet sich also vom Bckannten wesentlich. Bei ihr wird nämlich in gewünschter, beliebiger Ordnung der Inh.tlt von wenigstens einem drehbaren Hauptspeicher ausgelesen, so dall er dann im freien Zugriff zugänglich ist.
\\i-nn mehrere Pufferspeicher vorgesehen werden, deren Anzahl gleich der zweifachen Zahl sämtlicher Speicheri".»nen eines der Hauptspeicher ist, und wenn (U r 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 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 Informationsblocks 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 mit freiem Zugriff gemäß der Erfindung werden nun an Hand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen zur Verdeutlichung nochmals beschrieben. Es zeigen

Fig. IA und 1 B 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, Fig. 4 ein weiteres Blockdiagramm, das eine mög-

Bebe Anwäbleinheit zeigt, die bei der erfindungsge- «läßcn Speicheranordnung verwendet werden kann, pig. 5 ein Blockschaltbild eines Laufzeitspeichers, der in der erfindungsgemäßen Speicheranordnung verwendbar ist.

In einer Speicheranordnung nach der Erfindung werden wenigstens ein drehender Hauptspeicher C «nd fine Anzahl sich drehender Pufferspeicher A verwendet. Der Hauptspeicher C" hat ein«: Anzahl von Speicherzonen (z.B. 6 Speicherzonen, die in den Fig. 1 A und 1 B angedeutet sind), die jede eine Speicherkapazität von G X Λ Bits aufweist und die so in einer Folge im Hauptspeicher C angeordnet sind, daß sie den vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C in /i-tel unterteilen. Der Pufferspeicher A hat eine Speicherkapazität von G Bits und arbeitet mit demselben Takt wie der Hauptspeicher C. Die Speicherkapazität dVs 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 Speicher/.one des Hauptspeichers C" gespeicherten Inhaltes auf den Pufferspeicher A übertragen ist, während Fig. 1 B einen Zustand zeigt, in dem der in einer Speicherzone des Hauptspeichers Γ 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 Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel nach ehr Erfindung gezeigt, das mit einem Bildwiedergabesystem unter Verwendung einer Kathoden-Strahlrohre verbunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine Anzahl von η Hauptspeichern C₁ bis C_n, 21) Pufferspeicher A, bis A₂₀, Anschlüsse F₁ bis F₁₁₁ zur Aufnahme von Codesignalen für die jeweilige Zonenauswahl, Register R, bis R_m für eine vorübergehende Speicherung der Zonenauswahl-Codesignale (z B. A- oder 12-F.inheiten-C'ode), Anwählkreise ß, bis W₂,,, von denen jeder einen der Hauptspeicher Cl bis CVi und eine der Speicherzonen der angewählten Hauptspeicher Cl, C2... oder Cn entsprechend dem Zoncnwähl-Codesignal anwählt, welches in dem entprechenden Register Kl bis RlQ l" speichert ist, einen Schaltkreis /) zum Auslesen iK - Inhaltes der Pufferspeicher Al bis /120 in der gewünschten Reihenfolge und eine Kathoden-Strahlrohre CRT auf, die mit dem Schaltkreis I) verbunden ist, um den ausgelesenen Inhalt der Pufferspeicher Al bis /120 bildlich wiederzugeben.

In jeder Speicherzone des Hauptsoeichers 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-Strahlrohre 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 /120 eine Speicherkapazität aufweist, die gleich ein n-tel der Speicherkapazität eines jeden Hauptspeichers Cl bis cn ist, ist ein einzelner Buchstabe der Buchstabeninformation auf jedem Pufferspeicher Al bis Al» gespeichert, wenn in den zehn Speicherzonen jedes Hauptspeichers Cl bis Cn zehn Einzelbuchstaben der Buchstabeninformation

untergebracht sind.

Wird nun eines der Zonenwahl-Codesignale auf den Eingang Fl gegeben, so wird dieses Zonenwähl-Codesignal vorübergehend im Register A₁ gespeichert. Der Anwählkreis B_x wählt einen der Hauptspeicher Cl bis Cn und darin eine der zehn Speicherzonen an. Der Inhalt der angewählten Speicherzone (7 B. ein Buchstabe einer Buchstabeninformation) wird auf den Pufferspeicher Al übertragen, to wie dies in den Fig. 1A und 1 B angedeutet ist. Jede

Gruppe der Schaltung (A2, Fl, Rl, Bl) (AW,

FlQ, BIO) arbeitet in derselben Weise.

Wie oben erwähnt, sind zehn Buchstaben der Buchstabeninformation in einer der zwei Gruppen der • 5 zehn Pufferspeicher Al bis AlU und All bis /420 in einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers Cl, C2... oder Cn gespeichert. Mit anderen Worten, 20 gewünschte Buchstaben der Buchstabeninformation können in die Pufferspeicher Al bis /420'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 (A Ibis AlQ) und (All bis /120) synchron mit den Umlaufperioden der Hauptspeicher Cl *5 bis Cn aus, während der Inhalt der Pufferspeicher A1 bis .410 oder All bis /120 derselben Gruppe nacheinander in einem vollständigen Zyklus des Hauptspeichers Cl bis Cn ausgelesen wird, so können die Buchstabenmuster, die jeweils einer einzigen Buch-3» stabentype entsprechen, auf dem Bildschirm der Kathoden-Strahlrohre CRT abgebildet werden.

In Verbindung mit den F i g. 3 und 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zehn Anwähleinheiten XL/,, 5U₂... und SU _l0 vorgesehen, wie dies Fig. 3 zeigt, um den Inhalt des Hauptspeichers C auf den Schaltkreis D zu übertragen. In diesem Fall weist jede Anwähleinheit SV_t, SU_}... Sl/,,, zwei Pufferkreise (z. B. Al und All) auf, die durch eine einzige Anwähleinheit gesteuert werden, wie dies nachstehend noch erläutert wird.

Bei d<esem Ausführungsbeispiel sind 256 Hauptspeicher Cl, C2 .. C2S5 und C256 vorgesehen, wie dies das in F i g. 4 gezeigte Beispiel andeutet Um den Inhalt dieser Hauptspeicher anzuwählen, sind 10 Anwähleinheiten Su₁, SLJ,.. SU₁₁₁ vorhanden.

Jede der Anwähleinheiten SU₁ bis SlJ _w ist mit einer Gruppe von 12 Anschlüssen F.Registern Jund 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 ^-Einheiten-Code von einem Adressencodeverteiler Λ" (Fig. 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 K speichert vorübergehend das Zonenwähl-Codesignal, das aus dem Register J infolge eines Verschiebungsimpulses übergeben wurde, der im Augenblick des Uberwechselns von einem vollsitändigen Zyklus des 65 Hauptspeichers C auf den nächsten abgegeben wird. Der Speicherwähler M wählt einen der Hauptspeicher Cl bis C256 entsprechend eines Teiles des Zonenanwähl-Codesignals, der über die Verbindungs-

leitungen Kl bis KS zugegangen ist. Dadurch wird einer der Hauptspeicher Cl bis C2S6 mit beiden Pufferspeichern Al und All verbunden. Der Zonenwähler Γ erzeugt ein Gate-Signal in Zeitabhängigkeit von der Periode der gewünschten Speicherzone des angewählten Hauptspeichers Cl bis C256 entsprechend eines Teils des Zonenanwähl-Codesignals, das über die Verbindungsleitungen k9 bis kl2 zugeführt wird, wenn das Zonenanwähl-Codesignal auf den Verbindungsleitungen k9 bis kl2 mit einem Bezugssignal »v von vicr-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 C256 zehn Speicherzonen aufweisen. Das Gate-Signal, das im Zonenwähler T 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 A1 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, C2... C256 des gerade angewählten vollständigen Zyklus auszuwählen, während ein anderes Zonenanwählcodiersignal vorübergehend im Register J gespeichert wird, um eine gewünschte Speicherzone des 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 C256 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 Verbindungslcitun-

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wählt, so kann der Inhalt der Pufferspeicher A₁.. ./!„„ A,,... A _2(l in ununterbrochener Reihenfolge der Kathoden-Strahlröhre CRTzugeführt werden. Wenn die

ao Anwahl der Verbindungsleitungen α,.,, a_l2...a_iw durch den vollständigen Zyklus des Hauptspeichers C zeitgesteuert ist, wird die Auswahl der Verbindungsleitungcn a₂ ,, a₂₂... a₂„, durch den unmittelbar folgenden vollständigen Zyklus des Haupspeichers zeitgesteuert.

Bei den soeben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Hauptspeicher C und Pufferspeicher A umlaufende Speicher, die magnetostriktive Verzögerungsketten verwenden, wie sie beispielsweise in Fig. 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 Einschreiben und Auslesen des Serieninformations-Signals benötigt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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

a) wenigstens einen drehbaren Hauptspeicher (C, C",, ('....J mit einer Anzahl η darauf aufeinanderfolgend untergebrachter Speicherzonen,

b) eine Anzahl drehbarer Pufferspeicher (A₁, A,... A_lu), deren Speicherkapazität ein /i-tel der Speicherkapazität des Hauptspeichers (C, C,...) ist und die sich im selben Zeitrhythmus 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 (A₁, A,...A._lt) durch Anwählen der entsprechenden Speicher/one gemäß kodierten Zonenwahl-Signalen, und

d) /weite Auslesemiltel(D) zum Auslesen des Inhalts gewünschter Speicherzonen des Hauptspeichers (C, C₁...) in gewünschter Ordnung durch Auswählen der Pufferspeicher (A_x. . A,_u) in einer Folge, die der gewünschten Ordnung entspricht.
2. Speicheranordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere umlaufende Hauptspeicher (C₁. C....) vorgesehen sind und die ersten Auslesemittel (F, R, ti) die gewünschten Hauptspeicher (C₁, C,. .) anwählen.
3. Speicheranordnung nacn Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Pufferspeicher gleich der zweifachen Anzahl d«*i Speicherzonen eines Hauptspeichers (C., C.) ist und der Inhalt der gewünschten Speictirrzonender Hauptspeicher durch die ersten Ausleseniiltel (F, R, B) abwechselnd in zwei Gruppen der Pufferspeicher ausgelesen werden, welche eine gleiche Anzahl von Speichern enthalten.