DE3688024T2

DE3688024T2 - Speicheranordnung.

Info

Publication number: DE3688024T2
Application number: DE19863688024
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: 1993-09-09
Anticipated expiration: 2006-07-31
Also published as: EP0211385B1; EP0463640A3; JPS6228993A; EP0463640B1; DE3688024D1; EP0211385A3; EP0463640A2; EP0211385A2; DE3650508T2; DE3650508D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung, und insbesonders eine Speichervorrichtung, die im wesentlichen mit der eines Schieberegisters identisch ist, das eine veränderliche Stufentiefe aufweist.
Schieberegister, die mehrere kaskadenförmig verbundene Register zum sequentiellen verschieben ihrer Inhalte aufweisen, spielen eine bedeutende Rolle bei rechnerischen Verarbeitungen und Bildverarbeitungen, und so weiter. Produkte mit verschiedenen Kapazitäten von 4, 8, 16, 1024 und 64 kBits usw. sind bisher schon verfügbar.
Die US-A-4 395 764 zeigt eine Vorrichtung, die eine Adressierungseinrichtung, die sich zyklisch verändert und zwei Speicherblöcke enthält, wobei alle so angeordnet sind, um Daten in einem Taktzyklus wie ein Schieberegister mit variabler Tiefe zu lesen und zu schreiben. Die WO 85/02935 zeigt eine RAM-Vorrichtung, die als Schieberegister mit einem Zähler eingerichtet ist, der Adressen bereitstellt.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Beispiel eines allgemein eingesetzten konventionellen Schieberegisters 10 in einer 8-Bit-Konfiguration gezeigt. Dieses Schieberegister 10 umfaßt 8 Flip-Flop-Stufen 1 bis 8, in dem Q-Ausgänge der Flip-Flops entsprechend mit D-Eingängen der jeweils nächsten Stufen verbunden sind und eine Taktleitung gemeinsam an den entsprechenden Flip-Flops angeschlossen ist.
In einem dergestalt aufgebauten Schieberegister wird, wenn ein Taktimpulssignal von der Taktleitung CLK eingegeben wird, eine Dateneingabe in dem am weitesten links liegendem Flip- Flop 1 bei jedem Taktimpuls um eine Stufe nach rechts verschoben, und Ausgangsdaten werden von dem Ausgangsanschluß OUT 1 des am weitesten rechtsliegenden Flip-Flops 8 entnommen.
Zur Änderung der Stufenanzahl in dem Schieberegister 10 mit den 8 Stufen, wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Verfahren angewandt um Anschluß- oder Erweiterungsleitungen an der Stufenanzahl zu schaffen, dessen Realisierung in aktueller Hinsicht unmöglich ist.
Wenn beispielsweise Zeichen oder Figuren (graphische Muster) auf einer Kathodenstrahlröhre (CRT) mittels einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden, wird ein Verfahren zur Abspeicherung von Anzeigeinformation in einer Speichereinheit angewandt, um die gelesene Information für eine erforderliche Anzeige einzusetzen. Wenn es keine Änderung in der einem Bild entsprechenden Information (Bildinformation) gibt, ist es günstig die Anzeigeinformation mit einer Wiederholfrequenz von 60 Hz auszulesen. Im allgemeinen muß ein Volumen einer Information, das einem Bild entspricht, nicht notwendigerweise in der zweiten Potenz (Potenz von 2) dargestellt werden und die Bildinformation erfordert eine hohe Speicherkapazität. Bisher war es für die Speicherung einer derartigen Bildinformation notwendig, speziell eine Speichereinheit mit der benötigten Speicherkapazität bereitzustellen, was in hohen Kosten für die Vorrichtung resultierte. Zusätzlich entsteht im Falle des oben erwähnten Beispiels eine überflüssige Speicherkapazität, da nicht die gesamte Speicherkapazität in der zweiten Potenz gebraucht wird und ein Verfahren zur Kombination gültiger oder effektiver Informationen untereinander wird erforderlich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Speichervorrichtung mit einer beliebigen Anzahl von Stufen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Speichervorrichtung mit einer beliebigen Anzahl von Stufen und mit der Fähigkeit, den gleichen Wert bei jedem Einzelzyklus-Taktsignal auszugeben.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Speichervorrichtung mit einer beliebigen Anzahl von Stufen und mit der Fähigkeit, Speicherinhalte nach Bedarf zu ändern.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Speichervorrichtung mit einer beliebigen Tiefe von 2N Stufen, die ein Doppelzyklus N-Taktsignal verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nach Anspruch 1 eine Speichervorrichtung geschaffen, die umfaßt:
a) eine Adressierungseinrichtung zur zyklischen Bestimmung verschiedener Werte als Adressen zur Eingabe und Ausgabe von Daten bei jeder Taktimpulseingabe eines Einzelsequenz- Taktsignals;
b) ein Flip-Flop, das seinen Zustand als Antwort auf die Eingabe einer vorbestimmten Anzahl von Taktimpulsen in die Adressierungseinrichtung ändert; und
c) zwei Speichereinrichtungen, wovon jede eine Kapazität von mehreren Bits hat, wobei die zwei Speichereinrichtungen einen gemeinsamen Dateneingang haben, wobei verschiedene Adressen, die nacheinander durch die Adressierungseinrichtung bestimmt werden, als gemeinsame Adresseneingabe der zwei Speichereinrichtungen benutzt werden, dadurch gekennzeichnet daß:
die zwei Speichereinrichtungen angepaßt sind, um zyklisch Daten an den durch die Adressierungseinrichtung bestimmten verschiedenen Adressen einzulesen oder Daten an den verschiedenen bestimmten Adressen auszugeben, und daß die zwei Speichereinrichtungen so angeordnet sind, daß sich eine in einem Lesezustand, während sich die - andere in einem Schreibzustand, abhängig vom dem Status des Flip-Flops, befindet.
In der beigefügten Zeichnung ist:
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Darstellung eines konventionellen Schieberegisters;
Fig. 2 ein Blockschaltbild , das das grundlegende Konzept einer Speichervorrichtung zeigt, auf die sich die vorliegende Erfindung richtet;
Fig. 3 ein Schaltbild, das weitere Details einer Speichervorrichtung zeigt, die auf der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration basiert;
Fig. 4 ein Schaltbild, das eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, die auf der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration basiert;
Fig. 5 ein Blockschaltbild, das ein anderes Konzept einer Speichervorrichtung zeigt, in der die Speichervorrichtung eine Funktion zum wiederholten Lesen der gleichen Daten hat;
Fig. 6 ein Schaltbild, das im weiteren Detail die Speichervorrichtung zeigt, die auf der in Fig. 5 gezeigten Konfiguration basiert; und
Fig. 7 ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise der in Fig. 6 gezeigten Speichervorrichtung darstellt.
Fig. 1 bis 3 und 5 bis 7 sind zum Zwecke der Erläuterung beigefügt.
Die vorliegende Erfindung wird im Detail in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Mit einem ersten Bezug auf Fig. 2 ist ein grundlegendes Konzept einer Speichervorrichtung in einer Blockschaltbiidform gezeigt.
Die gezeigte Speichervorrichtung ist so konfiguriert, daß Adressen einer Speichereinrichtung 20 zur Speicherung von Eingabedaten darin durch eine Adressierungseinrichtung 30 zugeordnet werden, wodurch Schreib- und Lesevorgänge der Daten bewirkt werden. Diese Adressierungseinrichtung 30 hat eine Funktion zum zyklischen Zuordnen von Adressen der Speichereinrichtung 20 der Art, daß der gleiche Adressenwert nicht noch einmal während eines Zyklus zugeordnet wird. Wenn beispielsweise die Anzahl der Zuordnungen gleich N ist, arbeitet die Adressierungsvorrichtung 30 als ein Modulo-N- Zähler (definiert als ein Zähler der N Zustände in der Positionsdarstellung hat), der bei jedem Taktimpuls um 1 von N-1 dekrementiert wird, um zu dem Wert N-1 ein zweitesmal zurückzukehren, wenn der Zählerstand gleich Null ist. Die Speichereinrichtung 20 hat eine Funktion, um Daten in einem Speicherbereich abzuspeichern, der einer Adresse zugeordnet ist, die durch die Adressierungseinrichtung 30 zugewiesen wurde, und/oder die Daten von dort zu lesen. Für die Speichereinrichtung 20 kann z. B. ein dynamisches RAM in 64 kBit-Konfiguration eingesetzt werden
Die in dieser Art konfigurierte Speichervorrichtung arbeitet wie folgt: Zuerst wird eine Adresse mittels der Adressierungseinrichtung 30 bestimmt, um Daten in einem Speicherbereich zu speichern, der den bestimmten Adressen zugeordnet ist. Im nächsten Schritt werden, indem man der Adressierungseinrichtung 30 erlaubt zu zirkulieren, um die gleiche Adresse in der gleichen Reihenfolge zu bestimmen, die Daten aus dem betroffenen Speicherbereich ausgelesen, wodurch es möglich wird, die gleichen Daten von hier zu holen, die zuvor abgespeichert worden waren. Folglich funktioniert die Speichervorrichtung wie ein Schieberegister.
Fig. 3 ist ein Schaltbild basierend auf der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration. Diese Speichervorrichtung umfaßt ein RAM 40, einen Zähler 50 zur Bestimmung der Schreib- und Leseadressen des RAM's 40 Schritt für Schritt bei jedem Taktimpuls, ein Schieberegister 60 zum Setzen eines Zählerstands in dem Zähler, eine Steuerschaltung 70 zur Ausübung der Steuerung der gesamten Speicherschaltung und einen Auswahlschalter 80.
In dieser Schaltung besteht das RAM 40 aus einem dynamischen RAM mit 64 kBit-Konfiguration. Das RAM 40 ist mit 16 Adreßleitungen versehen, wodurch es möglich ist Daten in einen Speicherbereich zu schreiben, der einer Adresse zugeordnet ist, die durch die Auswahl der Adreßleitungen bestimmt wurde, oder sie von dem der Adresse zugeordneten Speicherbereich zu lesen. Zur Ausführung dieser Funktion ist das RAM mit einem Anschluß (WE) zur Schreib-Freigabe, einem Dateneingabeanschluß (Din) und einem Datenausgabeanschluß (Dout) versehen.
Der Zähler 50 zählt mit jedem Taktimpuls ausgehend von einem bestimmten Wert kleiner als (2¹&sup6;-1) Schritt für Schritt nach unten. Nach Erreichem des Zählerstands Null, zählt der Zähler 50 wiederholend vom Wert n aus nach unten. Bei diesem Zähler 50 wird der Wert n durch 16 Setzeingänge bestimmt.
Das Schieberegister 60 ist als ein 16-stufiges Schieberegister zum Setzen des n-Wertes konfiguriert, wobei die Ausgänge seiner Stufen die entsprechenden Setzeingänge des Zählers sind.
Die Steuerschaltung 70 besteht aus einem UND-Gatter, in das ein Taktsignal (CLK) und ein Verschiebe-Freigabesignal (SFTE) eingegeben werden. Ein Ausgangssignal der Steuerschaltung 70 ist Eingangssignal an einem CLK-Anschluß des Schieberegisters 60, an einem CLK-Anschluß des Zählers 50 und an einem WE-Anschluß (Schreibe-Freigabe) des RAM's 40. Wenn das SFTE-Signal auf hohem Pegel liegt, wird das CLK-Signal von der Steuerschaltung 70 an die oben erwähnten Schaltungskomponenten geliefert.
Der Auswahlschalter 80 umfaßt ein UND-Gatter 81, in das ein Dout-Ausgangang des RAM's 40 und ein Signal, das durch Invertierung eines Initialisierungssignals (INIT) mittels eines Inverter 84 erhalten wird, eingegeben werden, ein UND- Gatter 82, in das das INIT-Signal und ein Ausgabesignal des Schieberegisters 60 eingegeben werden, und ein ODER-Gatter in das Ausgangssignale von den zwei UND-Gattern eingegeben werden. Ein Ausgangssignal des ODER-Gatters 83 dient als ein Ausgangssignal der gesamten Schaltung. Das INIT-Signal ist auch Eingangssignal für einen LOAD-Anschluß des Zählers 50.
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das eine Ausführungsform darstellt, die durch Verbesserung der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration erhalten wurde.
In dieser Ausführungsform umfaßt die Speichervorrichtung zwei Speichervorrichtungen 20a und 20b, die der Adressierung durch eine gemeinsame Adressierungseinrichtung, dargestellt durch die gleiche Bezugsziffer 30, wie in der in Fig. 2 gezeigten Schaltung, unterliegen. Die Speichervorrichtung umfaßt weiterhin ein Flip-Flop 31, das seinen Zustand invertiert, wenn ein bestimmter Wert als Antwort auf den Abschluß eines. Einzelzyklus-Taktsignals zu Null wird. Ein Ausgangssignal des Flip-Flops 31 wird an einen Schreibe- Freigabe (WE)-Anschluß der Speichervorrichtung 20a über einen Inverter 35 und direkt an an einen Schreibe-Freigabe (WE)- Anschluß der Speichereinrichtung 20b geliefert, so daß die an die WE-Anschlüsse der Speichereinrichtung 20a und 20b gelieferten Signale in ihren logischen Zuständen zueinander entgegengesetzt sind. Die Daten werden in die Speichereinrichtung 20a und 20b gemeinsam eingegeben. Ein Ausgangssignal der Speichereinrichtung 20a und ein invertiertes Signal des Ausgangssignals des Fip-Flops 31 werden in ein UND-Gatter 32 eingegeben. Ein Ausgangssignal der Speichereinrichtung 20b und das Ausgangssignal des Fip-Flops 31 werden in ein UND-Gatter 33 eingegeben. Die Ausgangssignale der UND-Gatter 32 und 33 werden in ein ODER-Gatter 34 eingegeben. Folglich werden die Ausgabedaten von der Speichereinrichtung ausgegeben, die sich im Schreibe-Sperr- Zustand befindet, gemäß der Funktion, die durch die Schaltung, die den Inverter 35, die UND-Gatter 32 und 33, und das ODER- Gatter 34 umfaßt, gegeben ist.
Die Arbeitsweise der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wird im Anschluß beschrieben.
Jetzt sei angenommen, daß das Ausgangssignal des Flip-Flops 31 in einem Anfangszustand logisch "1" darstellt, die Speichereinrichtung 20b im schreibgesperrten Zustand sei, und die Speichereinrichtung 20a im Schreibe-Freigabe-Zustand sei. Wenn eine Adresse durch die Adressierungseinrichtung 30 bestimmt ist, werden die Daten Schritt für Schritt mit jedem Taktimpuls aus der Speichereinrichtung 20b ausgelesen und die so ausgelesenen Daten werden über das UND-Gatter 33 und das ODER-Gatter 32 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt werden Daten in einen Speicherbereich geschrieben, der einer bestimmten Adresse der Speichereinrichtung 20a zugeordnet ist. Der Ausgang der Speichereinrichtung 20a ist gesperrt, da sich das UND-Gatter 32 im Sperrzustand befindet.
Wenn im Anschluß der Adressenbestimmungswert sukzessiv dekrementiert wird und dann Null erreicht, wird der Adressenbestimmungswert zum zweiten Male gleich N-1 und zum selben Zeitpunkt wird ein Ausgangssignal des Flip-Flops 31 invertiert, so daß sein logischer Zustand "0" wird. Als Ergebnis werden Daten aus der Speichereinrichtung 20a ausgelesen und Daten in die Speichereinrichtung 20b eingeschrieben.
Diese Ausführungsform kann die Möglichkeit einer Datenflußunterbrechung eliminieren, die in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform auftreten würde, und im wesentlichen die gleiche Speichervorrichtung wie ein 2N-Status-Schieberegister realisieren.
Mit Bezug auf Fig. 5 ist für Erläuterungszwecke eine weitere Speichervorrichtung gezeigt, in der eine mit der Bezugsziffer 20' bezeichnete Speichereinrichtung und die Adressierungseinrichtung 30 in derselben Art und Weise wie in der in Fig. 2 gezeigten - Konfiguration vorgesehen sind. In dieser Ausführungsform ist die Adressierungseinrichtung 30 im wesentlichen identisch zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform, aber die Speichereinrichtung 20' unterscheidet sich von letzterer dadurch, daß sie eine Funktion zum gleichzeitigen Schreiben von Daten während des Lesens aufweist, d. h. eine sogenannte Lese-Modifizier-Schreib-Operation. Aus der Speichereinrichtung 20' wird ein Ausgangssignal entnommen, und zum gleichen Zeitpunkt wird das Ausgangssignal wieder zur Eingangsseite der Speichereinrichtung 20' zurückgeführt, um das - so zur Speichereinrichtung zurückgeführte Ausgangssignal wieder über eine Schaltereinrichtung 21 einzuspeisen. Die Schaltereinrichtung 21 kann z. B. aus einer Gatterschaltung zur Auswahl einer Eingabe neuer Daten oder für die nochmalige Eingabe des Speicherinhalts bestehen.
Wenn man die Adressierungseinrichtung 30 in jedem Zyklus dieselben Werte in derselben Reihefolge bestimmen läßt und die Schaltereinrichtung 21 so setzt, daß ein Ausgangssignal der Speichereinrichtung 20' zurückgeschrieben wird, ist es in der dergestalt konfigurierten Speichervorrichtung möglich, eine Reihe gleicher Daten wiederholt innerhalb eines jeden Datenzyklus zu entnehmen. Weiterhin kann durch Änderung der Anzahl von Adressen, die Speicherbereichen in der Speichereinrichtung 20' durch die Adressierungseinrichtung 30 zugeordnet sind,die Speichereinrichtung in dieser Ausführungsform als Schieberegister mit beliebiger Stufenanzahl arbeiten. Wenn zusätzlich die Schaltereinrichtung 21 auf den DATA-Eingang gesetzt ist, hat die Speichervorrichtung im wesentlichen die gleiche Konfiguration und Arbeitsweise wie die in Fig. 1 gezeigte Speichervorrichtung.
Fig. 6 ist ein Schaltbild, das im Detail die in Fig. 5 dargestellte Konfiguration zeigt.
Diese dargestellte Speichervorrichtung besteht aus den gleichen Schaltungskomponenten wie den in der Schaltung, die in Fig. 3 gezeigt ist, aus dem RAM 40, dem Zähler 50, um die Schreib-und Leseadressen des RAM's 40 eine nach der anderen pro Taktzyklus zuzuordnen, dem Schieberegister 60 zum Setzen eines Zählerstands in den Zähler 50, der Steuerschaltung 70 zum Betrieb der gesamten Schaltung und dem Auswahlschalter 80 und ist mit einem neu hinzugefügten Auswahlschalter 90 versehen.
Die Konfiguration und die Arbeitsweise des RAM's 40, des Schieberegisters 60, der Steuerschaltung 70 und des Auswahlschalters 80 wurden bereits in Verbindung mit der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform beschrieben. Deshalb wird ihre Erklärung unterlassen und jetzt vorwiegend die Konfiguration und die Arbeitsweise des Auswahlschalters 90 erläutert.
Der Auswahlschalter 90 umfaßt ein UND-Gatter 92, in das ein Aktualisierungssignal (UPDT) und ein Gesamtschaltungs- Eingangssignal Din eingegeben werden, und ein UND-Gatter 91, in das ein durch Invertierung des UPDT-Signals mittels des Inverters 90 erhaltenes Signal und ein Ausgangssignal des Auswahlschalters 80 eingegeben werden, und ein ODER-Gatter 93, in das Ausgangssignale von den zwei UND-Gattern eingegeben werden. Ein Ausgangssignal des ODER-Gatters 93 wird in einen Eingang Din des RAM's 40 und in einen D-Anschluß des Schieberegisters 60 eingegeben.
Die Arbeitsweise einer derart konfigurierten Speichervorrichtung wird mit Bezug auf ein in Fig. 7 dargestelltes Zeitdiagramm beschrieben.
Zuerst wird das UPDT-Signal auf H-Pegel gesetzt, um Speicherdaten in das Schieberegister 60 einzugeben, d. h. Daten, die eine Zählerstartnummer n bezeichnen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein SFTE-Signal mit H-Pegel in die Steuerschaltung 70 eingegeben, um 16 Taktimpulse einzugeben, so daß die Daten, die die Zählerstartnummer n bezeichnen, in dem Schieberegister 60 gespeichert werden. Damit ist die Zählerstartnummer n in einer binäreren Form in dem Schieberegister 60 gespeichert. Demzufolge wird die Zählerstartnummer n in den Zähler 50 geladen, wenn ein INIT- Signal mit H-Pegel in den LOAD-Anschluß des Zählers 50 eingegeben wird. Wenn dann das INIT-Signal auf L-Pegel übergeht, bleiben die die Zählerstartnummer n bezeichnenden Daten in dem Zähler 50 so erhalten, wie sie gerade sind. Die Initialisierung ist damit abgeschlossen. Wenn demzufolge das INIT-Signal und das SFTE-Signal zu einem Zeitpunkt t&sub0; auf L- Pegel gesetzt sind, bleibt die Initialisierungsbedingung erhalten.
Um dann diese Speichervorrichtung wie eine Vorrichtung, die identisch mit normalen Schieberegistern ist, funktionieren zu lassen, arbeitet diese Speichervorrichtung so, daß ein SFTE-Signal mit H-Pegel von der Steuerschaltung 70 und ein UPDT-Signal mit H-Pegel von dem Auswahlschalter 90 (Zeitpunkt t&sub1; in Fig. 7) ausgegeben werden. Als Ergebnis wird der DIN- Eingang gültig, da ein Ausgangssignal des AND-Gatters 92 auf H-Pegel übergeht. In dieser Ausführungsform führt das RAM 40 die Lese-Modifizier-Schreib-Operation aus,wie zuvor beschrieben. Dementsprechend wird der Datenleseausgang Dout mit einer abfallenden Flanke des CLK-Signals zum Zeitpunkt t&sub2; in Fig. 7 gültig, mit dem Ergebnis daß der Schreibeingang Din innerhalb eines Teilabschnitts der gültigen Periode des Datenleseausgangssignals gültig wird. Demzufolge werden bei der Eingabe der als das Din-Signal zu speichernden N Bit Daten, diese N Bit Daten über das UND-Gatter 92 und das ODER- Gatter 93 an den Din-Eingangsanschluß des RAM's 40 geleitet. Zu diesem Zeitpunkt wird das CLK-Signal von der Steuerschaltung 70 in dem CLK-Anschluß des Zählers 50 und in dem WE-Anschluß des RAM's 40 eingegeben, da das SFTE-Signal auf H-Pegel gesetzt ist. Folglich werden die Daten Bit für Bit in die Speicherbereiche geschrieben, die den entsprechenden Adressen des RAM's 40 zugeordnet sind und die mit den Zählerstandausgangssignalen des Zählers 50 übereinstimmen. Wenn der Zählerstand des Zählers 50 gleich Null ist, repräsentiert der Zählerstand zum zweiten Male n am Zeitpunkt des nächsten Taktimpulses. Zu diesem Zeitpunkt wird der in dem RAM 40 gespeicherte Inhalt als die Datenleseausgangssignale Dout ausgegeben, ungeachtet der Tatsache, daß irgendwelche Daten als DIN eingegeben werden. Nämlich werden in einer Zeitperiode, während der ein Zählerstand des Zählers 50 zirkuliert, Daten in der Reihenfolge der Speicherdaten des vorausgegangenen Zyklus geholt. Damit arbeitet diese Speichervorrichtung wie ein N (N = n+1) Stufenschieberegister, das eine FIFO Operation ausführt.
Wenn die Eingangsdaten am DTN-Anschluß zum Zeitpunkt des Lesens gültige Signale sind, wird der Inhalt des RAM's 40 durch diese gültige Daten ersetzt und die derart ersetzten gültigen Daten werden im nächsten Zählerzyklus gelesen. Wenn im Gegensatz dazu die Eingangsdaten ungültig oder Null-Daten sind, wird der Inhalt des RAM's 40 ungültig.
Die Operation zum wiederholten Lesen der gleichen Daten wird jetzt beschrieben.
Zuerst wird, wie vorher beschrieben, das UPDT-Signal und das SFTE-Signal auf H-Pegel gesetzt, um gültige Daten von dem DIN-Anschluß zur Speicherung in dem RAM 40 einzugeben. Wenn ein Zählerstand von Null erreicht ist, wird das UPDT-Signal auf L-Pegel gesetzt. Damit geht ein Eingangssignal an dem UND- Gatter 91 auf H-Pegel. Als Ergebnis wird das DOUT-Signal in den Din-Anschluß eingegeben. Demzufolge ist es möglich den Speicherinhalt des RAM's 40 ein zweitesmal in das RAM 40 zu speichern, da der Din-Anschluß für eine Zeitperiode gültig wird, während der das Ausgangssignal DOUT, wie in Fig. 7 durch den Zeitpunkt t&sub3; dargestellt, gültig ist. Damit kann der gleiche Speicherinhalt wiederholt geholt werden Für die Realisation einer solchen Speichervorrichtung reicht es aus, 8 Anschlußpins für DIN, DOUT, CLK, SFTE, INIT, UPDT, Spannungsversorgung und Masse vorzusehen. Diese Speichervorrichtung kann z. B. als einreihiges SIL-Gehäuse mit Anschlußpins für die o.g. Anschlüsse ausgeführt sein. Zusätzlich hat diese Speichervorrichtung eine derartige Schaltungskonfiguration, daß nur eine einfache Schaltung, wie z. B. ein Zähler, zum RAM hinzugefügt wird. Als Ergebnis wird damit die Realisierung als integrierte Schaltung erleichtert, da es keine Möglichkeit gibt, eine Fläche für Schaltungskomponenten zu vergrößern.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Zähler, der sukzessiv bei jedem Taktzyklus Schritt für Schritt nach unten zählt, als Adressierungseinrichtung eingesetzt. Statt dessen kann eine Zähler zum sukzessiven schrittweisen Aufwärtszählen oder ein Zähler eingesetzt werden, der nicht notwendigerweise kontinuierlich fortlaufende Werte ausgibt, sondern verschienene diskrete Werte innerhalb eines Zyklus. Die grundlegende Anforderung an die Adressierungseinrichtung ist die Funktion einer Statusübergangseinrichtung, die imstande ist, nicht benutzte Schreib- oder Leseadressen der Speichereinrichtung ohne wiederholtes Adressieren desselben Werts innerhalb eines Zyklus zu bestimmen. Unter diesem Aspekt kann z. B. ein Zufallsgenerator für Zahlen, der nicht immer die gleiche Zahl erzeugt, eingesetzt werden. Wenn solch ein Zufallsgenerator eingesetzt wird, ist es erforderlich, die Lesedaten auf der Basis zugeordneter Adressen zu rekonstruieren.
In der oben erwähnten Ausführungsform wird das Schieberegister zum Einstellen der Stufenanzahl benutzt, die für die Zähleroperation des Zählers notwendig sind. Entsprechend der Anwendung gibt es Umstände, bei denen kein Bedarf zur Änderung der Tiefe der Speichervorrichtung besteht. Unter diesen Umständen kann die für die Zähleroperation erforderliche Stufenanzahl durch ein ROM gesetzt werden. Zusätzlich ist das in der oben erwähnten Ausführungsform eingesetzte Schieberegister ein seriell setzbarer Typ, es können aber auch Schieberegister des parallel setzbaren Typs eingesetzt werden.
Weiterhin kann durch eine Reihenschaltung mehrerer in den oben erwähnten Ausführungsformen eingesetzter Schaltungen, d. h. durch Verbinden des DOUT-Anschlusses mit dem DIN-Anschluß der nächsten Schaltstufe, jede beliebige Anzahl von Stufen geschaffen werden.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform hat der Zähler zum Zeitpunkt des Datenschreibens den gleichen Betriebsmodus wie zum Zeitpunkt des Datenlesens. Demzufolge arbeitet jede Speichervorrichtung, die einen solchen Zähler enthält, wie ein FIFO-Speicher. Zusätzlich dazu kann jede Speichervorrichtung als ein FILO-Speicher benutzt werden, wenn die Adressierung zum Zeitpunkt des Lesens in umgekehrter Reihenfolge zu der beim Schreiben ausgeführt wird. Zu diesem Zweck kann ein umkehrbares Schieberegister anstelle des normalen Schieberegister eingesetzt werden.
Wie im Detail beschrieben wurde, ist die Speichervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Speichereinrichtung ausgestattet, die Daten in einen Speicherbereich speichern kann, der einer Adresse zugeordnet ist, oder von dort lesen kann, und mit einer Adressierungseinrichtung zur Bestimmung von Adressenwerten, die sich bei jedem Zyklus voneinander unterscheiden. Folglich ist es durch Auswahl der Anzahl von Adressenwerten, die durch die Adressierungseinrichtung bestimmt werden, möglich, eine Speichervorrichtung mit einer beliebigen Stufenanzahl zu schaffen, die eine Kapazität hat, die kleiner als die der Speichereinrichtung ist.
Weiterhin ist es durch den Einsatz der Speichereinrichtung, die Lese- und Schreiboperationen zum gleichen Zeitpunkt durchführen kann, um ihr Ausgangssignal zum zweiten Male an den eigenen Eingang zu liefern, möglich, eine Speichervorrichtung mit einer beliebigen Stufenanzahl zu schaffen, die gleiche Daten wiederholt ausgeben kann.
Zusätzlich ist es möglich eine 2N-Speichervorrichtung mit beliebiger Stufenzahl zu schaffen, indem zwei Speichereinrichtungen, die den Dateneingang gemeinsam und den Adressierungseingang gemeinsam haben, eingesetzt werden und das Flip-Flop eingesetzt wird, das seinen Zustand als Antwort auf den Abschluß eines Adressierungssignals ändert, das einem Zyklus mit N Taktimpulsen von der Adressierungseinrichtung entspricht, um ein Ausgangssignal des Fip-Flops in die Schreibe-Freigabe-Anschlüsse der zwei Speichereinrichtungen so einzugeben, daß die logischen Zustände an den Schreibe- Freigabe-Anschlüssen zueinander entgegengesetzt sind.

Claims

1. Speichervorrichtung umfassend:

a) eine Adressierungseinrichtung (30) zur zyklischen Bestimmung verschiedener Werte als Adressen zur Eingabe und Ausgabe von Daten bei jeder Taktimpulseingabe eines Einzelsequenz-Taktsignals;

b) ein Flip-Flop (31), das seinen Zustand als Antwort auf die Eingabe einer vorbestimmten Anzahl von Taktimpulsen in die Adressierungseinrichtung (30) ändert; und

c) zwei Speichereinrichtungen (20a, 20b), wovon jede eine Kapazität von mehreren Bits hat, wobei die zwei Speichereinrichtungen (20a, 20b) einen gemeinsamen Dateneingang haben, wobei verschiedene Adressen, die sukzessiv durch die Adressierungseinrichtung (30) bestimmt werden, als eine gemeinsame Adresseneingabe der zwei Speichereinrichtungen benutzt werden; dadurch gekennzeichnet, daß:

die zwei Speichereinrichtungen angepaßt sind, um zyklisch Daten an den durch die Adressierungseinrichtung (30) bestimmten verschiedenen Adressen einzugeben oder Daten an den verschiedenen bestimmten Adressen auszugeben, und daß die zwei Speichereinrichtungen (20a, 20b) so angeordnet sind, daß sich eine in einem Lesezustand, während sich die andere in einem Schreibzustand befindet, abhängig vom dem Status des Flip- Flops (31).

2. Speichervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (20) mit einer Schaltereinrichtung (21) versehen ist,um selektiv rückgekoppelte Daten von dem Ausgang der Speichervorrichtung oder neue Daten einzugeben.

3. Speichervorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltereinrichtung (21) eine Gatterschaltung umfaßt, die ansprechen auf auf ein Schaltsignal arbeitet.

4. Speichervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressierungseinrichtung (30) aus einer Zufallszahlengeneratorschaltung besteht, die innerhalb jedes Zyklus nicht wiederholt denselben Wert erzeugt.

5. Speichervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressierungseinrichtung (30) aus einem vorsetzbaren Zähler (50) besteht, um einen Wert aus zugeben, der sukzessiv schrittweise größer oder kleiner wird.

6. Speichervorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (50) so eingerichtet ist, daß er einen diskreten Wert ausgibt.

7. Speichervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (50) mit einer Zählerstandhalteeinrichtung verbunden ist, um einen auszugebenden Zählerstand zu bezeichnen.

8. Speichervorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerstandhalteeinrichtung aus einem Schieberegister (60) besteht.

9. Speichervorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählerstandhalteeinrichtung einem Nur-Lese- Speicher umfaßt.