DE3650508T2

DE3650508T2 - Speicheranordnung zur Simulation eines Schieberegisters

Info

Publication number: DE3650508T2
Application number: DE19863650508
Authority: DE
Inventors: Masahiko Sumi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1996-09-12
Anticipated expiration: 2006-07-31
Also published as: EP0211385A3; EP0211385B1; EP0463640B1; DE3650508D1; EP0463640A3; EP0463640A2; DE3688024T2; JPS6228993A; DE3688024D1; EP0211385A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Speichervorrichtung.
Schieberegister, die eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Registern aufweisen, um ihre Inhalte sequenziell zu verschieben, spielen bei Rechenoperationen oder bei der Bildverarbeitung, etc., eine wichtige Rolle. Es sind Vorrichtungen mit unterschiedlichen Kapazitäten von 4, 8, 16, 1024 und 64K Bits, etc., erhältlich.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist darin ein Beispiel eines allgemein benutzten herkömmlichen Schieberegisters 10 der 8- Bit-Konfiguration dargestellt. Dieses Schieberegister 10 umfaßt acht Stufen von Flip-Flops 1 bis 8, wobei Q Ausgänge der Flip-Flops jeweils entsprechend an D Eingänge der nächsten Stufen der Flip-Flops angeschlossen sind, und wobei eine Taktleitung gemeinsam an die jeweiligen Flip-Flops angeschlossen ist.
Bei dem so konfigurierten Schieberegister werden, wenn ein Taktimpulssignal von der Taktleitung CLK eingegeben wird, Daten, die in den am weitesten links befindlichen Flip-Flops 1 eingegeben werden, bei jedem Taktimpuls nach rechts übertragen, und Ausgangsdaten werden von einem Ausgangsanschluß AUS 1 des am weitesten rechts befindlichen Flip-Flops 8 abgerufen.
Um die Anzahl der Stufen im Schieberegister 10 mit acht Stufen, wie in Fig. 1 dargestellt, zu ändern, ist die Methode angewandt worden, Durchführungsleitungen oder Ausziehleitungen an den Ausgangsseiten der entsprechenden Stufen der Flip-Flops vorzusehen, um die Durchführungsleitungen durch Verwendung eines Umschalters 9 umzuschalten und eine Ausgabe abzurufen, die durch die gewählte Durchführungsleitung von einem Ausgangsanschluß AUS 2 nach außen geliefert wird.
Wenn das Schieberegister eine geringe Anzahl von Stufen aufweist, wie bei dem vorerwähnten Beispiel, ist diese Methode zufriedenstellend. Wenn jedoch das Schieberegister eine große Anzahl von Stufen besitzt, wird die Verwirklichung der Methode im konkreten Sinne unmöglich.
Wenn beispielsweise Zeichen oder Figuren (grafische Muster) auf einer Kathodenstrahlröhre CRT unter Verwendung einer Displayeinrichtung angezeigt werden, wird en Verfahren zum Speichern von Displayinformationen in einer Speichereinheit angewandt, um die für ein gefordertes Display gelesene Information zu verwenden. Wenn es keine Anderung der Information entsprechend einem einzelnen Rahmen bzw. Bild (Bildinformation) gibt, ist es zweckmäßig, die Displayinformation wiederholt mit einer Rate von 60 pro Sekunde zu lesen. Allgemein wird das Volumen einer solchen, einem einzelnen Bild entsprechenden Information nicht unbedingt durch die zweite Potenz (Exponent 2) ausgedrückt, so daß die Bildinformation eine große Kapazität benötigt. Bisher war es zur Speicherung einer derartigen Bildinformation erforderlich, speziell eine Speichereinheit bereitzustellen, die die erforderliche Speicherkapazität besitzt, was zu hohen Kosten der Einrichtung führt. Darüber hinaus ergibt sich im Falle des vorgenannten Beispiels eine ungenutzte Speicherkapazität, da die gesamte Speicherkapazität der zweiten Potenz nicht benutzt wird, so daß eine Operation zum Kombinieren gültiger oder wirksamer Informationen miteinander erforderlich ist.
Die Druckschrift US-A-4 395 764 offenbart einen Speicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. In einem RAM, der als Schieberegister variabler Länge benutzt wird, werden die X- und Y-Dekodierer durch Schieberegister ersetzt, bei denen eine einzelne "1" verschoben wird, um Wort- und Bitleitungen zu aktivieren, so daß Speicherzellen sequenziell adressiert werden. Der RAM verhält sich also an seinem Eingang/Ausgang wie ein herkömmliches Schieberegister. Durch Steuern der Anzahl der Verschiebungen in den X- und Y-Schieberegistern kann der RAM Schieberegister variabler Länge simulieren. Zum Simulieren eines Schieberegisters, dessen Ausgang an den Eingang (Ringverschiebung) angeschlossen ist, wird der RAM ohne Einschreiben neuer Daten gelesen, während er zum Emulieren der normalen Schiebeoperation im Modus des Lesens mit modifizierter Rückschreibung betrieben wird. Zwischen Speicherausgang und Speichereingang besteht keine Hardwarerückkopplung.
Die Druckschrift WO85/02935 offenbart eine Kombination, bestehend aus einem RAM und einem voreinstellbaren Zähler, die als Schieberegister verwendet wird.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Speichervorrichtung, die eine willkürliche Anzahl von Stufen aufweist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Speichervorrichtung, die eine willkürliche Anzahl von Stufen aufweist und in der Lage ist, den gleichen Energiewert eines einfach-zyklischen Taktsignals auszugeben.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Speichervorrichtung, die eine willkürliche Anzahl von Stufen aufweist und in der Lage ist, den Speicherinhalt entsprechend den Anforderungen zu ändern.
Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Speichervorrichtung, die eine willkürliche Speichertiefe von 2N Stufen aufweist und ein doppelt-zyklisches N Taktsignal verwendet.
Gemäß der Erfindung wird eine Speichervorrichtung geschaffen, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Vorzugsweise wird ein Schieberegister zum Bezeichnen des Voreinstellwertes des voreinstellbaren Zählers geschaffen.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die ein herkömmliches Schieberegister veranschaulicht;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, welches das Basiskonzept einer Speichervorrichtung zur Verwendung bei der Erläuterung der Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 3 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform der Speichervorrichtung auf der Basis der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration veranschaulicht;
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das eine modifizierte Ausführungsform auf der Basis der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration veranschaulicht;
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das die Konzeption der Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wobei die Speichervorrichtung die Funktion zum wiederholten Lesen der gleichen Daten besitzt;
Fig. 6 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform der Speichervorrichtung auf der Basis der in Fig. 5 dargestellten Konfiguration veranschaulicht; und
Fig. 7 ist ein Zeitgabe- bzw. Ablaufdiagramm, das den Betrieb der in Fig. 6 dargestellten Speichervorrichtung veranschaulicht.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im einzelnen und in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zünächst ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 das Basiskonzept einer Speichervorrichtung zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die dargestellte Speichervorrichtung ist so figuriert, daß Adressen einer Speichereinrichtung 20 zum Einspeichern von Eingabedaten durch eine Adressiereinrichtung 30 gekennzeichnet werden, wodurch Schreib- und Leseoperationen der Daten bewirkt werden. Diese Adressiereinrichtung 30 hat die Funktion, zyklisch Adressen der Speichereinrichtung 20 zu kennzeichnen, so daß derselbe Wert der Adresse nicht während eines einzelnen Zyklus bezeichnet wird. Wenn beispielsweise die Anzahl der Kennzeichnung der Zahl N entspricht, arbeitet die Adressiereinrichtung 30 als ein Modulo-N-Zähler (definiert als ein Zähler, der bei der Positionsbeschreibung N Zustände umfaßt), welcher je Taktimpuls von N-1 aus um einen Zustand dekrementiert wird, um ein zweites Mal auf den Wert von N-1 zurückzukehren, wenn der Zählwert gleich Null ist. Die Speichereinrichtung 20 hat die Funktion, Daten in einen Speicherbereich einzuspeichern, der einer Adresse zugeteilt ist, welche durch die Adressiereinrichtung 30 bezeichnet wird, und/oder sie hat die Funktion, Daten aus dem Bereich auszulesen. Als Speichereinrichtung 20 kann beispielsweise ein dynamischer RAM mit einer 64K-Bit-Konfiguration verwendet werden.
Die so konfigurierte Speichervorrichtung arbeitet, wie nachfolgend beschrieben. Zunächst wird eine Adresse unter Benutzung der Adressiereinrichtung 30 gekennzeichnet, um Daten in einen Speicherbereich einzuspeichern, der der bezeichneten Adresse zugeteilt ist. Im nächsten Schritt werden dadurch, daß es der Adressiereinrichtung 30 ermöglicht wird, so zu zirkulieren, daß sie die gleiche Adresse in der gleichen Reihenfolge kennzeichnet, Daten aus dem betroffenen Speicherbereich ausgelesen, wodurch es ermöglicht wird, die gleichen, zuvor gespeicherten Daten daraus abzurufen. Die Speichervorrichtung arbeitet also als Schieberegister.
Fig. 3 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform auf der Basis der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration veranschaulicht. Die Speichervorrichtung umfaßt einen RAM 40, einen Zähler 50 zum Kennzeichnen der Schreib- und Leseadressen des RAM 40 je Taktimpuls und nacheinander ein Schieberegister 60 zum Einstellen des Zählwertes bei dem genannten Zähler, eine Steuerschaltung 70 zum Durchführen der Steuerung der Gesamtheit der Speicherschaltung und einen Wähler 80.
Bei dieser Ausführungsform besteht der RAM 40 aus einem dynamischen RAM mit einer 64K-Bit-Konfiguration. Der RAM 40 ist mit 16 Adreßleitungen versehen, was es ermöglicht, Daten in einen Speicherbereich einzuschreiben, dem eine Adresse zugeteilt ist, welche durch die Wahl der Adreßleitungen bestimmt ist; oder aber aus dem Speicherbereich, welcher der Adresse zugeteilt ist, Daten auszulesen. Um diese Funktion durchzuführen, ist der RAM 40 mit einem Schreibfreigabeanschluß (WE), einem Dateneingabeanschluß (Din) und einem Datenausgabeanschluß (Daus) versehen.
Der Zähler 50 zählt je Taktimpuls einzeln nacheinander von einem bezeichneten Wert kleiner als (2¹&sup6;-1) aus abwärts. Nachdem der Zählwert Null erreicht hat, zählt der Zähler 50 wiederholt vom Wert n aus abwärts. Bei diesem Zähler wird der Wert von n durch 16 Setzeingaben bestimmt.
Das Schieberegister 60 ist als ein sechzehnstufiges Schieberegister zum Einstellen des Wertes von n konfiguriert, wobei Ausgänge seiner Stufen jeweils Setzeingänge des Zählers sind.
Die Steuerschaltung 70 besteht aus einem UND-Gatter, in das ein Impulssignal (CLK) und ein Schiebefreigabesignal (SFTE) eingegeben werden. Die Ausgabe der Steuerschaltung 70 wird an einen Taktanschluß CLK des Schieberegisters 60, einen Taktanschluß CLK des Zählers 50 und einen Anschluß WE (Schreibfreigabe) des RAM 40 angelegt. Wenn das SFTE-Signal hochpegelig ist, wird das CLK-Signal von der Steuerschaltung 70 an die obengenannten Schaltungskomponenten geliefert.
Der Wähler 80 umfaßt: ein UND-Gatter 81, an das eine Ausgabe Daus des RAM 40 sowie ein Signal angelegt werden, das durch Invertieren eines Initialisierungssignals (INIT) unter Verwendung eines Inverters 84 erhalten wird; ein UND-Gatter 82, an das das INIT-Signal sowie eine Ausgabe des Schieberegisters 60 angelegt werden; und eine ODER-Gatter, in das Ausgaben der beiden UND-Gatter eingegeben werden. Die Ausgabe des ODER-Gatters 83 wird als Ausgabe der gesamten Schaltung ausgegeben. Das INIT-Signal wird auch an einen LAST-Anschluß des Zählers 50 geliefert.
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das eine andere Modifikation der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration veranschaulicht.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Speichervorrichtung zwei Speichereinrichtungen 20a und 20b, die durch eine gemeinsame Adressiereinrichtung adressiert werden, welche durch das gleiche Bezugszeichen 30 gekennzeichnet ist, wie bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltung. Die Speichereinrichtung umfaßt weiter einen Flip-Flop 31, der ihren Zustand invertiert, wenn ein gekennzeichneter Wert als Antwort auf die Beendigung eines einfach-zyklischen Taktsignals Null wird. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 31 wird durch einen Inverter 35 an den Schreibfreigabeanschluß (WE) der Speichereinrichtung 20a geliefert, während er an den Schreibfreigabeanschluß (WE) der Speichereinrichtung 20b direkt geliefert wird, so daß die Signale, die an die WE- Anschlüsse der Speichereinrichtung 20a und 20b geliefert werden, in Bezug auf ihre logischen Zustände entgegengesetzt sind. In die Speichereinrichtungen 20a und 20b werden die Daten gemeinsam eingegeben. Die Ausgabe der Speichereinrichtung 20a und ein invertiertes Signal des vom Flip-Flop 31 ausgegebenen Signais werden an ein UND-Gatter 32 geliefert. Die Ausgabe der Speichereinrichtung 20b sowie das vom Flip-Flop 31 ausgegebene Signal werden an ein UND-Gatter 33 geliefert. Zwei Ausgaben der UND-Gatter 32 und 33 werden an ein ODER-Gatter 34 geliefert. Die Ausgabedaten werden also von Speichereinrichtungen ausgegeben, die in den Schreibsperrzustand gemäß der Funktion versetzt werden, die durch die Schaltung, bestehend aus dem Inverter 35, den beiden UND-Gattern 32 und 33 und dem ODER-Gatter 34, erteilt wird.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform beschrieben.
Es sei angenommen, daß die Ausgabe des Flip-Flops 31 eine logische "1" im Anfangszustand darstellt, und daß sich die Speichereinrichtung 20b im Schreibsperrzustand befindet, während sich die Speichereinrichtung 20a im Schreibfreigabezustand befindet. Wenn durch die Adressiereinrichtung 30 eine Adresse bezeichnet wird, werden je Taktimpuls einzeln nacheinander Daten aus der Speichereinrichtung 20b ausgelesen, und die so gelesenen Daten werden durch das UND-Gatter 33 und das ODER-Gatter 34 ausgegeben. Zugleich werden Daten in einen Speicherbereich eingeschrieben, der einer gekennzeichneten Adresse der Speichereinrichtung 20a zugeteilt ist. Die Ausgabe der Speichereinrichtung 20a erfolgt nicht, weil sich das UND- Gatter 32 im Sperrzustand befindet.
Anschließend wird der Adressenkennzeichnungswert, wenn er nacheinander dekrementiert wird und dann Null erreicht, ein zweites Mal gleich dem Wert N-1, und gleichzeitig wird die Ausgabe des Flip-Flops 31 invertiert, so daß ihr logischer Zustand zu "0" wird. Infolgedessen werden aus der Speichereinrichtung 20a Daten ausgelesen, und in die Speichereinrichtung 20b werden Daten eingeschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform eliminiert die Möglichkeit einer Datendiskontinuität, die bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform auftreten würde, und sie kann im wesentlichen die gleiche Speichervorrichtung als 2N- Status-Schieberegister ausbilden.
Bezugnehmend auf Fig. 5 ist darin eine Ausführungsform der Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der eine durch das Bezugszeichen 20' dargestellte Speichereinrichtung sowie die Adressiereinrichtung 30 in gleicher Weise wie bei der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Adressiereinrichtung 30 im wesentlichen die gleiche wie die in Fig. 2 dargestellte Konfiguration, doch unterscheidet sich die Speichereinrichtung 20' von der in der letzteren Konfiguration dadurch, daß sie die Funktion des Einschreibens von Daten beim gleichzeitigen Lesen derselben besitzt, d.h. die Funktion einer sog. Leseoperation mit modifiziertem Rückschreiben. Eine Ausgabe der Speichereinrichtung 20' wird aus ihr abgerufen bzw. entnommen, und gleichzeitig wird die Ausgabe an die Eingangsseite der Speichereinrichtung 20' durch einen Schalter bzw. eine Schalteinrichtung 21 rückgespeist. Die Schalteinrichtung 21 kann beispielsweise aus einer Gatterschaltung zum Wählen einer neuen Dateneingabe oder einer Wiedereingabe von Speicherinhalten bestehen.
Bei der so konfigurierten Speichervorrichtung ist es dadurch, daß der Adressiereinrichtung 30 während jedes Zyklus das zyklische Kennzeichnen des gleichen Wertes in der gleichen Reihenfolge ermöglicht wird, und daß die Schalteinrichtung 21 so eingestellt wird, daß die Ausgabe der Speichereinrichtung 20' erneut eingeschrieben wird, möglich, je Zyklus eine Serie der gleichen Daten wiederholt abzurufen. Weiter kann durch Ändern der Anzahl der Adressen, die in der Speichereinrichtung 20' den Speicherbereichen zugeteilt ist, welche durch die Adressiereinrichtung 30 bezeichnet werden, die Speichervorrichtung dieser Ausführungsform als Schieberegister arbeiten, das eine willkürliche Anzahl von Stufen besitzt. Darüber hinaus hat die Speichervorrichtung bei dieser Ausführungsform im wesentlichen die gleiche Konfiguration und Betriebsweise wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, wenn die Schalteinrichtung 21 auf den DATEN-Eingang eingestellt ist.
Fig. 6 ist ein Schaltbild, das nähere Einzelheiten der in Fig. 5 dargestellten Konfiguration veranschaulicht.
Die dargestellte Speichervorrichtung ist mit den gleichen Schaltungskomponenten wie denen der in Fig. 3 dargestellten Schaltung ausgestattet, nämlich mit dem RAM 40, dem Zähler 50 zum Kennzeichnen der Schreib- und Leseadressen des RAM 40 bei jedem Taktimpuls und einzeln nacheinander, dem Schieberegister 60 zum Einstellen des Zählwertes beim Zähler 50, der Steuerschaltung 70 zur Steuerung der Gesamtheit der Schaltung und dem Wähler 80; und sie ist mit einem Wähler 90 versehen, der bei dieser Ausführungsform neu hinzugefügt ist.
Die Konfiguration und die Betriebsweise des RAM 40, des Schieberegisters 60, der Steuerschaltung 70 und des Wählers 80 sind bereits früher in Verbindung mit der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform beschrieben worden. Daher wird ihre Erläuterung hier fortgelassen, so daß hauptsächlich nunmehr auf die Konfiguration und den Betrieb des Zählers 90 Bezug genommen wird.
Der Wähler 90 umfaßt: ein UND-Gatter 92, an das ein Aktualisierungssignal (UPDT) sowie eine Gesamtschaltungseingabe Din angelegt werden; ein UND-Gatter 91, an das ein durch Invertieren des UPDT-Signals unter Verwendung eines Inverters 90 erhaltenes Signal sowie eine Ausgabe des Wählers 80 angelegt werden; und ein ODER-Gatter 93, an das die von den beiden UND-Gattern gelieferten Ausgaben angelegt werden. Die Ausgabe des ODER-Gatters 93 wird an den Eingang Din des RAM 40 und an den D-Anschluß des Schieberegisters 60 geliefert.
Nachfolgend wird die Betriebsweise der so konfigurierten Speichervorrichtung unter Bezugnahme auf das in Fig. 7 dargestellte Zeitgabe- bzw. Ablaufdiagramm beschrieben.
Zunächst wird das UPDT-Signal auf einen hohen Pegel H eingestellt, um Speicherdaten in das Schieberegister 60 einzugeben, d.h. Daten, die für eine Zählstartzahl n kennzeichnend sind. Gleichzeitig wird ein SFTE-Signal mit H- Pegel an die Steuerschaltung 60 geliefert, um 16 Taktimpulse einzugeben, so daß die die Zählstartzahl kennzeichnenden Daten im Schieberegister 60 gespeichert werden. Die Zählstartzahlen wird also in Binärform im Schieberegister 60 gespeichert. Demgemäß wird, wenn ein INIT-Signal mit Pegel H an den LAST-Anschluß des Zählers 50 angelegt wird, die Zählstartzahlen am Zähler 50 eingestellt. Daraufhin wird, wenn das INIT-Signal auf L-Pegel übergeht, das für die Zählstartzahlen kennzeichnende Datum im Zähler 50 in der vorliegenden Form beibehalten. Damit ist die Initialisierung beendet. Dementsprechend wird, wenn zur Zeit t&sub0; das INIT- Signal und das SFTE-Signal jeweils auf Pegel L eingestellt sind, der initialisierte Zustand beibehalten.
Damit diese Speichervorrichtung als eine mit herkömmlichen Schieberegistern identische Vorrichtung funktionieren kann, wird die Speichervorrichtung so betrieben, daß sie das von der Steuereinheit 70 gelieferte SFTE-Signal mit Pegel H ausgibt, und daß sie das vom Wähler 90 (Zeitpunkt t&sub1; in Fig. 7) gelieferte UPDT-Signal mit Pegel H ausgibt. Infolgedessen wird der DIN-Eingang zulässig bzw. gültig, weil die Ausgabe des UND-Gatters 92 auf H-Pegel übergeht. Bei dieser Ausführungsform bewirkt der RAM 40 die Leseoperation mit modifiziertem Rückschreiben, wie früher beschrieben. Dementsprechend wird der Datenleseausgang zur Zeit des Abfallens des CLK-Signals im Zeitpunkt t&sub2; in Fig. 7 gültig, mit dem Ergebnis, daß der Schreibeingang Din innerhalb eines Abschnittes der gültigen Periode des Datenleseausgangs gültig wird. Infolgedessen werden, wenn zu speichernde Daten von N Bits als Din-Signal eingegeben werden, diese N Bit Daten an den Din-Eingangsanschluß des RAM 40 über das UND-Gatter 92 und das ODER-Gatter 93 geliefert. Da sich das SFTE-Signal auf H-Pegel befindet, wird gleichzeitig das von der Steuerschaltung 70 gelieferte CLK-Signal an den CLK-Anschluß des Zählers 50 und den WE-Anschluß des RAM 40 angelegt. Dementsprechend werden Daten Bit für Bit in die Speicherbereiche eingeschrieben, die entsprechenden Adressen des RAM 40 entsprechend den vom Zähler 40 gelieferten Zählwerten zugeteilt sind. Wenn der Zählwert des Zählers 50 gleich Null ist, stellt der Zählwert ein zweites Mal im Zeitpunkt des nächsten Taktimpulses die Zahl n dar. In diesem Zeitpunkt werden die im RAM 40 gespeicherten Inhalte als Datenleseausgabe Daus ausgegeben, unabhängig davon, daß jedes beliebige Datum als DIN eingegeben wird. In einer Zeitperiode, während der ein Zählwert des Zählers 50 umläuft bzw. zirkuliert, werden Daten in der Reihenfolge der Speicherung der Daten im vorhergehenden Zyklus abgerufen. Die Speichereinrichtung arbeitet also als ein N-Stufen- Schieberegister (N = n+1), das eine FIFO-Operation durchführt.
Wenn im Zeitpunkt des Lesens Daten, die an den DIN-Anschluß geliefert werden, gültige Daten sind, wird der Inhalt des RAM 40 durch diese gültigen Daten ersetzt, und die so ersetzten gültigen Daten werden im nächsten Zählzyklus gelesen. Wenn hingegen die eingegebenen Daten ungültige Daten oder Nulldaten sind, wird der Inhalt des RAM 40 ungültig.
Nachfolgend wird die Operation zum wiederholten Lesen der gleichen Daten beschrieben.
Wie früher beschrieben, werden zu Anfang das UPDT-Signal und das SFTE-Signal auf Pegel H gesetzt, um gültige Daten vom DIN-Anschluß zum Speichern in den RAM 40 einzugeben. Wenn der Zählwert Null erreicht ist, wird das UPDT-Signal auf L-Pegel gesetzt. Eine Eingabe an das UND-Gatter 91 führt also zu einer Verschiebung auf H-Pegel. Infolgedessen wird das DOUT- Signal an den Din-Anschluß geliefert. Da der Din-Eingang für eine Zeitperiode gültig wird, während der der DOUT-Ausgang gültig ist, wie in Fig. 7 durch den Zeitpunkt t&sub3; angezeigt ist, is es dementsprechend möglich, den Speicherinhalt des RAM 40 ein zweites Mal im RAM 40 zu speichern. Der gleiche Speicherinhalt kann also wiederholt abgerufen werden.
Um eine solche Speichervorrichtung herzustellen, reicht es aus, 8 Stifte für DIN, DOUT, CLK, SFTE, INIT, UPDT, die Energieversorgung und Erde vorzusehen. Diese Speichervorrichtung kann beispielsweise als SIP-Gehäuse konfiguriert werden, das mit Zuleitungsdrähten für die oben erwähnten Anschlüsse versehen ist. Außerdem besitzt die Speichervorrichtung eine Schaltungskonfiguration solcher Art, daß eine einfache Schaltung, beispielsweise ein Zähler, dem RAM nur hinzugefügt wird. Infolgedessen gibt es keine Möglichkeit dafür, daß der Bereich für Schaltungskomponenten vergrößert wird, was die Herstellung von integrierten Schaltungen erleichtert.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Zähler, der je Taktimpuls nacheinander einzeln herunterzählt, als Adressiereinrichtung verwendet. Stattdessen kann auch ein Zähler zum aufeinanderfolgenden schrittweisen Aufwärtszählen verwendet werden, oder aber ein Zähler, der nicht notwendigerweise kontinuierliche Werte, sondern während jedes Zyklus diskrete, unterschiedliche Werte ausgibt. Die wesentliche Anforderung an die Adressiervorrichtung besteht darin, die Funktion als Statusübergangsvorrichtung zu besitzen, die in der Lage ist, nicht benutzte Schreib- oder Leseadressen der Speichervorrichtung ohne wiederholtes Adressieren desselben Wertes während jedes Zyklus zu kennzeichnen. In dieser Hinsicht kann beispielsweise ein Zufallszahlengenerator, der nicht die gleiche Anzahl bzw. Zahl erzeugt, verwendet werden. Wenn ein Zufallszahlengenerator verwendet wird, ist es erforderlich, die gelesenen Daten auf der Basis der bezeichneten Adressen zu rekonstruieren.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform wird das Schieberegister dazu benutzt, die für die Zähleroperation nach Benutzung gibt es Fälle, in denen kein Bedarf nach einer Änderung der Tiefe der Speichereinrichtung besteht. In diesen Fällen kann die für den Zählerbetrieb erforderliche Anzahl der Stufen durch einen ROM eingestellt werden. Außerdem ist das bei der obigen Ausführungsform verwendete Schieberegister ein seriell einstellender Typ, doch können auch Schieberegister des parallel einstellenden Typs verwendet werden.
Weiter ist es durch serielles Anschließen einer Vielzahl von Schaltungen, von denen jede in den oben erwähnten Ausführungsformen verwendet wird, möglich, je nach Wunsch eine große Anzahl von Stufen vorzusehen, beispielsweise durch Anschließen des DOUT-Anschlusses an den DIN-Anschluß der nächsten Stufenschaltung.
Bei der vorerwähnten Ausführungsform befindet sich der Zähler zur Zeit des Einschreibens von Daten im gleichen Betriebsmodus wie in dem zur Zeit des Lesens der Daten. Entsprechend funktioniert jede Speichervorrichtung, die einen solchen Zähler enthält, als FIFO-Speicher. Darüber hinaus kann jede Speichervorrichtung als FILO-Speicher benutzt werden, wenn das Adressieren zur Zeit des Lesens in einer Reihenfolge durchgeführt wird, die derjenigen zur Zeit des Schreibens entgegengesetzt ist. Zu diesem Zweck kann ein reversibles Schieberegister anstelle des Schieberegisters verwendet werden.
Wie im einzelnen beschrieben, ist die Speichervorrichtung mit Speichereinrichtungen versehen, die in der Lage sind, während jedes Zyklus Daten in einen Speicherbereich einzuspeichern, der einer bezeichneten Adresse zugewiesen ist, oder sie aus demselben auszulesen; und sie ist mit Adressiereinrichtungen zum Kennzeichnen von untereinander verschiedenen Adressenwerten versehen. Dementsprechend ist es durch Wählen der Anzahl der durch die Adressiereinrichtungen bezeichneten Adressenwerte möglich, eine Speichervorrichtung mit einer willkürlichen Anzahl von Stufen zu schaffen, die eine kleinere Kapazität als die der Speichereinrichtungen aufweist.
Weiter ist es durch Verwenden einer Speichervorrichtung, die gleichzeitig zur Durchführung von Lese- und Schreiboperation fähig ist, um ihre Ausgabe ein zweites Mal zur Eingangsseite derselben zurückzuliefern, möglich, eine Speichervorrichtung mit einer willkürlichen Anzahl von Stufen zu schaffen, die fähig ist, wiederholt die gleichen Daten auszugeben.
Weiter ist es möglich, eine 2N-Speichervorrichtung zu schaffen, die eine willkürliche Anzahl von Stufen aufweist, und zwar durch Verwendung zweier Speichereinrichtungen, die einen gemeinsamen Dateneingang und einen gemeinsamen Adressiereingang sowie einen Flip-Flop besitzen, der seinen Zustand bzw. Status als Antwort auf die Beendigung des Adressiersignals entsprechend einem einzelnen Zyklus invertiert, wobei der Zyklus N von den Adressiereinrichtungen gelieferte Taktimpulse aufweist, um eine Ausgabe des Flip- Flops an die Schreibfreigabeanschlüsse der beiden Speichereinrichtungen zu liefern, so daß die logischen Zustände an den Schreibfreigabeanschlüssen einander entgegengesetzt sind.

Claims

1. Speichervorrichtung, aufweisend:

- eine Speichereinrichtung (20), die eine Vielzahl von Adressen aufweist;

- eine Adressiereinrichtung (30) zum wiederholten Erzeugen von Adressenbezeichnungssignalen während jedes Betriebszyklus der Speichereinrichtung zum Kennzeichnen der Adressen der Speichereinrichtung innerhalb der Vielzahl von Adressen gemäß einer festen Sequenz, die eine einstellbare Adresse enthält;

- wobei die Speichereinrichtung angepaßt ist, um zyklisch Daten auszugeben, die bei verschiedenen Adressen entsprechend der festen Sequenz der Adressenbezeichnungssignale gespeichert sind, und um gleichzeitig zyklisch neue Daten für einen neuen Zyklus bei den gleichen Adressen entsprechend der festen Sequenz der Adressenbezeichnungssignale zu schreiben;

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Adressiereinrichtung einen voreinstellbaren Zähler (50) zum Halten eines voreingestellten Wertes umfaßt, der die einstellbare Adresse anzeigt;

- daß sie eine Schalteinrichtung (21) umfaßt, die in einer ersten Position wirksam ist, um einen Ausgang der Speichereinrichtung an einen Eingang der Speichereinrichtung anzuschließen, und die in einer zweiten Position wirksam ist, um den genannten Eingang der Speichereinrichtung an eine äußere Datenquelle anzuschließen;

- daß die Speichervorrichtung bei in der ersten Position befindlicher Schalteinrichtung wirksam ist, um wiederholt die gleichen Daten durch die Speichereinrichtung an den unterschiedlichen Adressen entsprechend der festen Sequenz der Adressenbezeichnungssignale umlaufen zu lassen; und

- wobei die Speichervorrichtung bei in der zweiten Position befindlicher Schalteinrichtung betriebsbereit ist, um Daten nur ein einziges Mal von der äußeren Datenquelle durch die verschiedenen Adressen entsprechend der festen Sequenz der Adressenbezeichnungssignale zum Ausgang der Speichereinrichtungen laufen zu lassen.

2. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schalteinrichtung aus einer Gatterschaltung besteht, die als Antwort auf Umschaltsignale arbeitet.

3. Speichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein Schieberegister vorgesehen ist, um den voreingestellten Wert des voreinstellbaren Zählers zu bezeichnen.