DK170584B1 - Pagineret lager til en databehandlingsenhed og fremgangsmåde til drift af denne - Google Patents

Description

i DK 170584 B1

Den foreliggende opfindelse omhandler lagerenheder af den art, der er indrettet til pagineret drift.

Den foreliggende opfindelse omhandler også en fremgangs-5 måde til pagineret drift af en lagerenhed for en databehandlingsenhed .

Pagineret drift af en lagerenhed beskrives f. eks. i US patentskrift nr. 4 429 375. Dette kendte apparat omfatter 10 et antal lagerceller, der er indrettet i rækker og søjler, en række dekoder til udvælgelse af rækker, og en søjledekoder til udvælgelse af søjler. Et skifteregister er parallelt forbundet med søjledekoderen, og styres på en sådan måde, at på hinanden følgende adresser for et 15 antal lagerceller i den udvalgte række frembringes, ud fra en initial søjleadresse. Denne kendte lagerenhed har den ulempe, at lagerstørrelsen for lagersiden er begræn set.

20 Det er et formål med den foreliggende opfindelse at angive et lagersystem af den ovenfor angivne art, hvor den førnævnte ulempe er omgået. Dette formål nås ved de i krav 1's kendetegnende del angivne midler.

25 Ud over at have en stor adresserbar lagersidekapacitet, har et lagersystem ifølge den foreliggende opfindelse, den yderligere fordel at pagineringsdriften udføres ved stor hastighed.

30 Dette opnås ifølge opfindelsen ved den i krav 4's kendetegnende del angivne fremgangsmåde.

Den foreliggende opfindelse skal nu beskrives nærmere, med henvisning til tegningen, på hvilken: fig. 1 er et skematisk blokdiagram, der viser den foretrukne udførelsesform for et lagerelement Ifølge den 35 DK 170584 B1 2 foreliggende opfindelse, fig. 2 viser hvorledes figurerne 2A-2D anbringes, til v frembringelse af et kredsløbsdiagram, der viser et logik-5 kredsløb til styring af et af de i fig. 1 viste lager- ♦ elementer, fig. 3 viser bølgeformer der angiver hvorledes lageret opererer når det ikke pagineres, og 10 fig. 4 viser et antal bølgeformer, der forklarer lageroperationerne, når der pagineres.

Fig. 1 viser apparatet ifølge den foreliggende opfindel-15 se, hvor der findes tre hovedlagerkort 10A, 10B og 10C.

Der kan tilføjes yderligere kort uden at der afviges fra den foreliggende opfindelse. På hvert af kredsløbkortene er der monteret fire lagerkredsløbsenheder, 20A-20D, idet hver lagerenhed er 32 bits dyb, hvilket er ækvivalent med 20 at gentage hvert lagerelement 20A-20D 32 gange. Hvis der skal anvendes paritetscheck er det nødvendigt, at anvende yderligere lagerelementer. Hver lagerenhed er opbygget på samme måde og kan adresseres individuelt. En enhedsdekoder 24 modtager som indgangssignaler de binære 25 enhedsvalgs signaler MA20-21, og dekoder disse signaler til frembringelse af et "1" på en af sine fire udgange A, B, C eller D, hvilket aktiveringssignal overføres til en tilknyttet AND-sluse 50A-50D. Hver AND-sluserne 50A-50D er ved deres udgange forbundet til søjleadresse-aktive-30 ringsindgange, med betegnelsen CAS, på de tilknyttede lagerelementer 20A-20D. Et kort-dekodningslogikkredsløb 22 modtager på dets indgange de binære kortvalgssignaler MA22-23, der svarer til lageradressebits. Hvert kreds- » løbskortsdekodningslogikkredsløb 22 er indrettet til, at 35 reagere på en for hver kort særegen kode. Når adressebittene MA22-23 genkendes af et korts dekodningslogik, frembringer dette kredsløb et udgangssignal, der anvendes til " ' Ιι^ιΓ1'«;’ DK 170584 B1 3 at aktivere kortet. Kun et kort aktiveres på ethvert givet tidspunkt. Udgangssignalet fra kredsløbet 22, overføres, som et af de to aktiveringindgangssignaler, til en indgang på hver af AND-sluserne 50A-50D. Hvis der ønskes 5 muligheder for valg mellem mere end fire kredsløbskort må der anvendes yderligere lageradressebits, til frembringelse af passende bitkode-kombinationer. Når et kort er aktiveret, vil den AND-sluse der modtager aktiveringssignalet fra enhedsdekodningslogikken 24, på sin udgang, 10 frembringe et højniveausignal til CAS-indgangen på hvert af lagerelementerne i den valgte enhed. Hvert lagerelement 20 har en indgang der betegnes med RAS. I en fore-trukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er alle RAS-indgange på et kredsløbskort forbundet gennem 15 fælleskredsløb således, at man ved at påtrykke et aktivt signal på et korts RAS-terminal, aktiverer alle lagerelementerne på det pågældende kort. Lagerelementernes adresseterminaler, der betegnes ADD, er forbundet til en 8-bitadressebus 30. Når RAS-signalet er aktivt, aktiveres 20 søjleadressesignalet CAS og række og søjleadresse overføres til hvert af lagerelementerne over adressebussen 30, hvorved der vindes tilgang til forudbestemte celler i lagerelementerne. Når der pagineres forbliver rækkeadressen den samme, og søjleadressen kan ændres til effektivt 25 at udlæse data i søjlen ved en højere hastighed.

Hvert lagerelement omfatter også en skriveaktiverings-indgang, der betegnes WE. I den foretrukne udførelsesform for opfindelsen er alle WE-indgangene på et kredsløbskort 30 forbundet til hinanden, hvorved det er muligt at udføre en skriveoperation ved paginering.

Der henvises nu til figurerne 2A-2D, idet disse anses at være ordnet som vist på fig. 2. Et enhedsvælgerlogik-35 kredsløb 24A udgøres af tidsstyrings- og vælgerdelen af en dynamisk RAM-styreenhed 24, der i en foretrukken udførelsesform for opfindelsen er en DP8409 enhed, der PK 170584 B1 4 fremstilles af National Semiconductor Inc. Et signal RASIN/ er forbundet til en terminal med samme betegnes i kredsløbet 24A. I afhængighed af lageradressebits MA20 og e MA21, afgiver enhedsvælgerlogikkredsløbet et aktiverings-5 signal på en af de fire udgange, der betegnes A-D. Udgangslinierne A-D er forbundet til indgangene på 4 AND-sluseenheder 50A-50D. Hver af AND-sluseenhederne består af to AND-sluser. I den foretrukne udførelsesform for opfindelsen anvendes der 74AS832 kredsløb som AND-sluser.

10 De to AND-sluser anvendes til frembringelse af et passende driveffekt for lagerelementerne 20. I den foretrukne udførelsesform for opfindelsen anvendes der 32 lagerelementer i hver lagerenhed 20. Hver AND-sluse driver 16 lagerelementer i en enhed. Det vil sige at udgangssignals let fra den første AND-sluse i enheden 50A, betegnes CASO og udstyrer 16 lagerelementer i lagerenheden 20A (fig.

1). Udgangssignalet fra den anden AND-sluse, i AND-enheden 50A, betegnes CAS1 udstyrer de resterende 16 lagerelementer i lagerenheden 20A. På samme måde danner 20 udgangssignalerne CAS2-CAS7 par, der anvendes til at drive lagerelementerne i enhederne 20B-20D. Lagerelementerne indenfor en enhed søjleaktiveres når de tilknyttede CAS-signalpar går aktivt lavt. På samme måde grupperes udgangssignalerne fra et pufferkredsløb 80, en adressepuf-25 fer 90 og et pufferkredsløb 70 parvis, og påtrykkes på samme måde betegnede indgange på lagerelementerne 20. AND-sluseenhederne 50 modtager også som indgangssignal signalet PAGCAS, der fremkommer fra udgangen på AND-funk-tionskredsløb 23. Et signal RASIN/ påtrykkes alle ind-30 gange pufferkredsløbet 70. Pufferkredsløbet 70, der kan være et 74AS244 kredsløb, er forbundet på en sådan måde at alle indgange er forbundet til hinanden, hvorved indgangens tilstand afspejler sig på alle udgange. Som tidligere nævnt er udgangene grupperet i par, hvorved det er 35 muligt at opnå tilstrækkelig driveffekt til de kredsløb, der udstyres af disse signaler. Signalet RASIN/ overføres også til en to-ledsbetegnet indgang på logikkredsløbet DK 170584 B1 5 24A.

Kredsløbsvælgerlogikken 22 er opbygget omkring en eksklusiv OR-sluse 42, der som indgangssignaler modtager la-5 geradressebit MA22 og signalet INTIDO. Udgangssignalet fra OR-slusen 42 overføres til en indgang på en AND-sluse 46. Kortvælgerlogikken omfatter også en eksklusiv OR-sluse 44, der som indgangssignaler modtager lageradresse-bitten MA23 og signalet INTID1. Udgangssignalet fra 0R-10 slusen 44 overføres til en indgang på AND-slusen 46. Udgangssignalet fra AND-slusen 46 er kortvælger (aktiverings) signalet BASEL/. Indgangslinierne med betegnelsen INTIDO og INTD1 er hver gennem modstande forbundet til en +5 volts spændingskilde, og til kredsløbskortets kant-15 connector. Formålet med disse to ledninger er at fastlægge den kode kredsløbskortet vil reagere på. Dette opnås ved at stelforbinde enten den ene eller begge eller slet ingen af kontakterne, i de kant-connectorer, der er fastgjort i apparathuset. Når kortet indføres i kant-20 connectoren, frembringes der automatisk den korrekte kredsløbskorts adresse. Med to ledere der kan stelforbindes, er det muligt at opsætte fire optrådede kodekombina-tioner. Når lageradressebittene MA22-23 stemmer overens med niveauerne på et korts INTIDO og INTID1 ledninger, 25 går signalet BASEL/ aktivt lav. BASEL/ signalet overføres som et indgangssignal til AND-slusen 64.

En flip-flop 56 der kan være et 74ALS74 kredsløb, modtager på dets R og ID indgangssignalet PAGIND/ og på dets 30 Cl-indgangssignalet RCCAS, fra logikkredsløbet 24. Flip-floppen 56 aktiveres af et signal PRST/, der påtrykkes S-indgangen, ved begyndelsen af hver pagineringsoperation. Udgangssignalet fra flip-floppen 56 overføres som et indgangssignal til en NOR-sluse 58, hvilken sluse på sin an-35 den indgang modtager signalet fra en OR-sluse 60's udgang. NOR-slusen 58 overføres til sin udgang et signal der overføres til en NOR-sluse 62’s indgang. NOR-slusen DK 170584 B1 6 62 modtager også som indgangssignal signalet PAGCAS. Udgangssignalet fra NOR-slusen 62 overføres som indgangssignal til AND-slusen 64, der overfører signalet PAGCAS * til udgangen styret af signalet BASEL/.

5

Et pufferkredsløb 80, der kan være et 74ALS244 kredsløb, modtager som eneste indgangssignal skrivesignalet WE/. På udgangssignalet frembringer pufferkredsløbet 80 signalerne WE0/-WE7/, der tilføres respektive lagerelement-10 enheder 20.

Længere adressebits MA2-19 overføres over en adressebus 92 til adresselagrene og multiplexdelen 24B i den Dynamiske RAM Styreenhed 24. Adressebits Mall-19 er 15 rækkebits og adressebits MA2-10 er søjlebits. Disse bits række og søjlemultiplex's til styreenheden 24B's udgangsdel, som ni adressebits A0-A8. Adressebitsene A0-A8 overføres til adressepufferen 90 over en adressebus 94. Adressesignalerne A0-A7 fra adressepufferen overføres til 20 otte tilsvarende busledninger, idet hver busledning består af ni ledere, 0-8. De første 16 lagerelementer er forbundet til den ene af to elementbusser, og den anden gruppe på 16 lagerelementer er forbundet til den anden af de to elementbusser.

25

Der henvises nu til fig. 3. ~ "Krøllen" efter et signalnavn angiver at signalet er aktivt når det er lavt og er ækvivalent med en streg over signalnavnet eller en /. ADDRESS-signalet, der består af bittene MA2-19, påtrykkes 30 kortets indgangsterminaler. BDSEL/signalet følger et kort tidsrum efter ADDRESS-signalet. Plagineringsindikations-signalet PAGIND/ er ikke aktivt når der ikke pagineres, derfor forbliver dette højt. Signalet PAGCAS er også inaktiv i denne tilstand og forbliver derfor lavt. Et tids-35 rum på ca. 10 nanosekunder efter at adressebittene er Stabiliseret går signalet RASIN/ aktivt, hvorved lagercyklussen påbegyndes. RASIN/ signalet forårsager at sig- DK 170584 B1 7 nalerne RAS0-RAS7 påtrykkes alle lagerelementenhederne på ethvert kort. På styreenheden 24A's udgang vælges et af signalerne RCRASO - RCRAS3 ud fra de to lageradressebit MA21-21. I det i fig. 3 viste eksempel går signalet 5 RCRAS1/ aktivt.

RCCAS-udgangen går aktivt i et forudbestemt tidsrum efter ethvert af signalerne RCRASO/ - RCRAS3/ bliver aktivt.

Det forudbestemte tidsrum fastlægges af styreenheden 24.

10 Et kort tidsrum herefter, i det viste eksempel, går søjlesignalerne CAS2/ og CAS3/ aktive, og lagerenheden adresseres.

Fig. 4 viser signalforløbet, når der pagineres. Når 15 rækkeadressebittene MA11-19 vælges forbliver de konstante indtil det er nødvendigt at adressere en anden side, eller indtil der vendes tilbage til ikke-pagineret drift.

Den samme dataside kan derved gennemløbes ved kun at ændre søjleadresserne, og hvis det ønskes, enheds og kort-20 valgssignalerne, hvorved det er muligt at udvide pagineringstilgangen til alle kort i lagerenheden. Ved paginering går signalet PAGIND/ aktivt lavt, og forbliver lavt lige så længe, som lageret er i pagineringsdrift. Signalet BDSEL / går aktivt lavt, på samme måde som når der 25 ikke arbejdes pagineret med lageret. RASIN/ signalet går lavt og forbliver lavt lige så længe, at rækkeadressen ikke ændres. RASIN/ signalet går lavt, hvilket forårsager, at signalerne RAS0-RAS7 går lavt, hvorved en lagerenhed udvælges (i det viste eksempel lagerenhed 2), 30 hvorved signalet RCRAS1/ går aktivt lavt. Kort tid herefter, går signalet PAGCAS/ aktivt højt, hvilket aktiverer signalerne CAS2/ og CAS3/ til at gå aktivt lavt. Det første CAS-signal bevirker at søjleadressen overføres til lagerenhederne. En anden søjleadresse overføres da til 35 adressebussen, og et andet sæt CAS-signaler går aktivt lavt, hvorved den anden søjleadresse overføres. Denne fremgangsmåde fortsætter så længe, som det er hensigts- 8 DK 170584 B1 mæssigt at adressere en given side i lageret. Enheds og kortvalgssignalerne kan ændres, mens der pagineres, hvorved det er muligt at vælge fra en væsentligt større side % end hidtil muligt. Flip-floppen 56 sikrer, at når pagine-5 ringssignalet PAGIND/ går aktivt høj, da sker det på sam- * me tidspunkt som RASIN/signalet går inaktivt højt.

10 15 20 25 30 r 35

Claims (4)

1. Lagersystem, der er indrettet til pagineringsdrift, 5 kendetegnet ved, at det indeholder et antal lagerkort (10A), der hver omfatter et antal enheder, med lagerelementer (20A), rækkeaktiveringssignalindgangsorganer, der er indrettet til at påtrykke rækkeaktiveringssignaler (RAS/) til lagerelementerne, rækkeadresse-10 indgangsorganer, der er indrettet til at påtrykke række-adresseinformation til lagerelementerne (20A) i afhængighed af rækkeaktiveringssignalet (RAS/), lagerkortvælger-organer, (22) der er indrettet til at frembringe et kortaktiveringssignal, og enhedsvælgerorganer (24A) der er 15 indrettet til at frembringe et søjleaktiveringssignal til hvert lagerelement (20A) i en forudbestemt enhed, når kortaktiveringssignalet er til stede, til aktivering af de valgte lagerelementer (20A) til modtagelse af søjle-adresseinformation. 20

2. Lagerenhed ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den indeholder skriveaktiveringsorganer, der er indrettet til at påtrykke et skriveaktiveringssignal (WE/) til lagerelementerne (20A) når der udføres en skriveope- 25 ration.

3. Lagerenhed ifølge krav 1, kendetegnet ved, at enhedsvælgerorganerne omfatter første logikmidler (24A), hvis indgange er indrettet til at modtage lager- 30 adressebits (MA20, MA21), der angiver, hvilken enhed der skal udvælges, og til at frembringe et aktiveringssignal på en af et antal udgangsledninger, der svarer til lagerenhederne, og yderligere logikorganer (50A-D), der er indrettet til at modtage aktiveringssignalet og til at 35 overføre aktiveringssignalet til den valgte lagerenhed.

4. Fremgangsmåde til paginering af et lagersystem, kendetegnet ved, 10 DK 170584 B1 a) at der anvendes et antal lagerkort (10A), der hver omfatter et antal lagerelementenheder (20A), % b) at der påtrykkes et lageradresseslgnal med række, søj-5 le, enhed og kortadressebits til lagerkortene (10A), s c) at der påtrykkes et aktivt rækkeadresseaktiverings-signal (RAS/) til alle lagerelementerne (20A), og at signalet forbliver aktivt så længe der pagineres, 10 d) at der vælges et kort (10A) og et lagerelement (20A) i afhængighed af lageradressesignalerne, og at der påtrykkes et søjleadresseaktiveringssignal til den valgte lagerenhed, 15 e) at lageradressesignalet i afhængighed af søjleadresse-aktiveringssignalet påtrykkes lagerelementerne (20A) i den valgte enhed, og 20 f) at trinene d og e gentages for hver søjle, der skal adresseres ved pagineringen. 25 30 f 35