SU1624526A2 - Запоминающее устройство с многоформатным доступом к данным - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  построени  блоков пам ти с повышенным быстродействием дл  систем обработки, распознавани  и генерации изображени . Цель изобретени  - повышение быстродействи  запоминающего устройства с много- форматным доступом к данным за счет обеспечени  ускоренной записи перекрывающихс  массивов информации, поступающих в оиде данных различного формата. Устройство позвол ет повысить суммарное быстродейстиие за счет сокращени  времени на анализ уже сформированной части изображени  при записи новых областей, которые смогут перекрыватьс  с ранее записанными . 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, может быть использовано дл  построени  блоков пам ти с повышенным быстродействием дл  систем обработки, распознавани  и генерации изображени  и  вл етс  дополнительным к авт. св. М 1355997.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  запоминающего устройства за счет обеспечени  возможности ускоренной записи перекрывающихс  массивов информации , поступающих в виде данных различного формата.

На фиг. 1 представлена структурна  схема запоминающего устройства; на фиг. 2 - пример реализации блока управлени  доступом к данным; на фиг. 3-5 - примеры последовательной записи в запоминающее устройство трех областей данных, соответствующих им информационных рельефов, признаков однородности и признаков зан тости дл  различных форматов обращени  к данным.

Запоминающее устройство с многоформатным доступом к данным содержит регистр адреса, состо щий из регистра 1 координаты X и регистра 2 координаты Y, регистр 3 Формата и регистр 4 данных, уп- равлгющие входы которых соединены вместе и  вл ютс  входом Чтение устройства, а выходы - соответственно выходами Формат и Данные устройства, первый мультиплексор 5. первый вход которого  вл етс  входом Формат устройства, второй мультиплексор 6, первый вход которого  вл етс  входом Данные устройства, блок 7 пам ти данных, шифратор 8, блоки 9i-9n управлени  доступом к данным, первые управл ющие входы которых соединены с первым управл ющим входом блока 7 пам ти данных и подключены к входу Запись устройства , вторые управл ющие входы соединены с вторым управл ющим входом блока 7 пам ти данных и управл ющими входами первого 5 и второго 6 мультиплексоров и подключены к входу Тип обращени  устройства, блоки 10i-10n признаков

v

е

о го

&

ю

ON

hO

зан тости,- инермационные входы которых объединены и  вл ютс  входом Запись/стирание устройства, адресные входы соединены с входом Запись устройства, и третий мультиплексор 11. выход которого  вл етс  выходом Признак зан тости устройства, а управл ющий вход  вл етс  выходом Формат устройства, дешифратор 12.

Каждый из блоков 9i-9n управлени  доступом к данным содержит элемент ИЛИ 13, элемент НЕ 14, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, элементы ИЛИ 16 и 17, блок 18 пам ти, элементы И 19, 20.

Регистры 1 и 2 координат X и Y соответственно предназначены дл  хранени  координат  чейки пам ти запоминающего устройства, к которой производитс  обращение с целью записи или считывани  дан- ных. Регистр 3 формата служит дл  хранени  текущего значени  формата записываемых или считываемых из запоминающего устройства данных. Регистр 4 данных служит дл  временного хранени  считываемых или записываемых данных.

Мультиплексоры 5 и 6 в зависимости от значени  сигнала на вход Тип обращени  устройства (если О - выполн етс  запись данных, 1 - чтение) коммутируют на вход регистра 3 формата и регистра 4 данных либо считывают из запоминающего устройства .

Блок 7 пам ти данных служит дл  хранени  записанных в запоминающее устройство данных.

Шифратор 8 формирует из унитарного кода, поступающего на его вход, значени  формата считываемых данных.

Дешифратор 12 на основе поступающего на его вход значени  формата формирует унитарный код, отдельные разр ды которого поступают на информационные входы блоков 18 пам ти в качестве признаков однородности .

Блоки управлени  доступом к данным предназначены дл  хранени  информации о форматах данных, записанных в запоминающее устройство, и соответствующего управлени  адресацией блока 7 пам ти данных. При этом каждый из блоков управлени  реализует один из возможных форматов доступа, причем блок 9i управлени  доступом реализует формат с наименьшим размером блока данных, а блок 9п формат с наибольшим размером блока данных , равным 1 /4 объема всего блока 7 пам ти данных.

Блок 18 пам ти хранит однобитовые признаки однородности дл  всех данных соответствующего формата при этом однородность блока данных задаетс  1. В блоке 9п управлени  доступом блок 18 пам ти  вл етс  фактически триггером, хран щим признак однородности дл  всего блока 7

пам ти данных.

Элементы И 19, 20 и ИЛИ 13. НЕ 14 образуют коммутатор, который в зависимости от сигнала на входе Тип обращени  коммутирует на выход элемента ИЛИ 13

признак однородности, записываемый в блок 18 пам ти, если производитс  запись данных, либо считываемой из блока 18 пам ти признака однородности, если производитс  чтение. Друга  функци  состоит в

том, что элементы образуют приоритетную цепочку, запрещающую по вление О на выходах всех элементов ИЛИ 13 блоков 9j

управлени  доступом (1 1m - 1), если на

выходе элемента ИЛИ 13 блока управлени 

доступом (2 m п) по вилс  единичный признак однородности. На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 единичный сигнал формируетс  только в том случае; если на выходе элемента ИЛИ 13 данного блока

управлени  доступом единица по вилась на приоритетной цепочке впервые. На соответствующих выходах остальных блоков управлени  доступом будут формироватьс  О. Полученный таким образом код (унитарный)

поступает на вход шифратора 8.

Элементы ИЛИ 16 и 17 св заны с блоком 7 пам ти данных таким образом, что если с выхода элемента ИЛИ 13 поступает нулевой сигнал, то значени  адресных разр дов проход т на выход элемента ИЛИ 16 и элемента ИЛИ 17 без изменени , а если поступает единичный сигнал,  вл ющийс  признаком однородности, то значени  всех адресных разр дов устанавливаютс  равными единице. Таким образом, если некоторый блок данных  вл етс  однородным, то соответствующее значение данных записываетс  в  чейку с адресом, максимальным дл  данного блока данных.

5Блоки 10i-10n хран т однобитовые признаки зан тости дл  всех блоков данных соответствующего формата, при этом зан тость блока данных задаетс  1. В зависимости от сигнала Запись на входе

0 устройства на выходах блоков 10i-10n признаков зан тости формируютс  признаки зан тости дл  блоков данных, к которым произведено обращение при записи данных . Причем, если признак зан тости дл 

5 определенного формата данных равен Г, то признаки зан тости форматов большей размерности также равны 1.

Мультиплексор 11 в зависимости от формата данных коммутирует на выход устройства признак зан тости дл  данного формата.

Запоминающее устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии во всех  чейках блоков 18 пам ти каждого из блоков 9i-9n управлени  доступом к данным записаны нулевые значени . На фиг. 1 и 2 цепи исходной установки в нуль не показаны. Исходное обнуление блоков 18 пам ти может быть выполнено записью некоторого знлчени  в каждую  чейку запоминающего устройства в формат F 0, если F - значение формата доступа. При этом дл  обнулени  блоков признаков зан тости на вход Запись/стирание устанавливаетс  значение О.

Дл  записи в запоминающее устройство информации, представл ющей собой изображение, состо щее из, например, закрашенных многоугольников, которые могут перекрыватьс , накладыва сь друг на друга, генерацию необходимо начинать с наиболее приоритетной области (например, наиболее близких к наблюдателю граней при отображении трехмерных объектов). При этом процесс записи осуществл етс  следующим образом. На входе Тип обращени  устройства устанавливаетс  уровень О, переключающий блоки 9i-9n управлени  доступом, блок 7 пам ти данных и мультиплексоры 5 и 6 на прием входной информации. Затем соответствующие значени  занос тс  в регистры 1 и 2 координат X и Y соответственно, регистр 4 данных и регистр 3 формата. В соответствии со значением формата дешифратор 12 вырабатывает при F 1 единичное значение на одном из выходов, например на выходе (1 m S n). С помощью схем блоков 9i-9m управлени  доступом на m адресных входах , соответствующих младшим разр дам адреса, блока 7 пам ти данных устанавливаютс  единичные значени  во всех разр дах адреса и, таким образом, осуществл етс  адресаци  к той  чейке пам ти , адрес которой  вл етс  максимальным дл  соответствующего данному формату блока данных. По сигналу на входе Запись устройства в указанную  чейку записываетс  значение данных, а в блоке 18 пам ти блока 9т фиксируетс  формат путем занесени  по соответствующему адресу единичного признака однородности. В остальных блоках управлени  доступом записываютс  О. В блоках 10i-10n признаков зан тости записываютс  единичные признаки дл  форматов данных, имеющих в себе  чейку пам ти, в которую записаны данные, зафиксированные признаком однородности . На этом запись слова данных в запоминающее устройство заканчиваетс . Следующа  запись возможна при условии, что признак зан тости дл  блоков пам ти 5 формата, в котором происходит обращение, по соответствующему адресу будет иметь значение О.

Дл  чтени  данных из запоминающего устройства на вход Тип обращени  уста- 10 навливаетс  уровень 1, переключающий блоки управлени  доступом, блок 7 пам ти данных и мультиплексоры 5 и 6 на чтение данных из устройства. В регистры 1 и 2 координат X и Y соответственно занос т- 15 с  координаты считываемой  чейки пам ти, в соответствии с которыми из блоков управлени  доступом считываютс  значени  признаков однородности и, если среди них есть хот  бы один единичный признак,

0 при помощи элементов 16 и 17 ИЛИ в каждом из блоков управлени  доступом (т - номер наиболее приоритетного из тех блоков управлени  доступом, из которых были считаны единичные значени ) соответ5 ствующим образом корректируетс  значение адреса, поступающее на адресные входы блока 7 пам ти данных. При этом из блока 7 пам ти данных будет считано значение не из начально адресуемой  чейки, а из

0 той, адрес которой  вл етс  максимальным дл  того блока однородных данных, к которому принадлежит начально адресуема   чейка. По сигналу на входе Чтение устройства произойдет запись считанного зна5 чени  данных в регистр 4 данных, сформированного блоками управлени  доступом и шифратором 8 значени  формата - в регистр 3 формата. На этом чтение заканчиваетс . Значение формата F.

0 1 говорит о том, что считанное из запоминающего устройства значение данных присвоено группе соседних  чеек пам ти, в состав которой входит и адресуема   чейка, причем на размер группы однозначно ука5 зывает считанное значение формата. Необходимость считывани  значений, записанных в остальные  чейки при этом отпадает.

Суммарна  емкость блоков 10 призна0 ков зан тости будет небольшой по сравнению с емкост ми блоков 7 пам ти данных и будет равна суммарной емкости пам ти блоков управлени  доступом к данным. В примере на фиг. 3-5 представлен про5 цесс последовательного формировани  фрагмента изображени , состо щего из перекрывающихс  областей А, В и С. Первой записываетс  область А (фиг. 3). Так как дл  данного фрагмента изображени  в целом в исходном состо нии признак зан тости отсутствует , то запись области А производитс  без дополнительного анализа признаков зан тости. При записи области В (фиг. 4) полный анализ признаков зан тости делаетс  только дл  тех участков, на которых имеет место несовпадение признаков зан тости и однородности. Аналогично происходит при записи области С (фиг. 5). При этом многократно сокращаетс  врем  анализа признаков зан тости и, соответственно, повышаетс  быстродействие запоминающего устройства.

Таким образом, при сравнительно небольших дополнительных аппаратурных затратах предложенное устройство позвол ет с более высокой скоростью записывать перекрывающиес  массивы информации, поступающие в виде данных различного формата, что при работе с двумерными изображени ми позвол ет повысить суммарное быстродействие запоминающего устройства за счет сокращени  времени на анализ уже сформированной части изображени  при записи новых областей, которые

смогут перекрыватьс  с ранее записанными .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Запоминающее устройство с многоформатным доступом к данным по авт. св. № 1355997, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства , в него введены третий мультиплексор и N блоков признаков зан тости,

   информационные входы которых объединены и  вл ютс  входом Запись/стирание устройства, адресные входы блоков признаков зан тости соединены с выходами соответствующих разр дов регистра адреса,

   управл ющие входы блоков признаков зан тости подключены к входу Запись устройства , выходы блоков признаков зан тости подключены к информационным входам третьего мультиплексора, управл ющий вход которого соединен с выходом ре- гистра формата, выход третьего мультиплексора  вл етс  выходом Признак зан тости устройства.

   warn Кпподинпта У

   Координатах

   Запись/ у Стиранием

   Тип обращени  данные I X JT1

   пз

   Фиг.З