SU826419A1 - Оперативное запоминающее устройство - Google Patents

Description

(54) ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относитс  к запоминающим устройствам и может быть использовано во внешних устройствах ЭВМ.

Известно оперативное запоминающее уст.ройство , предназначено дл  временного хранени , записи и чтени  данных, выполнено с применением элементов пам ти на интегральных микросхемах и содержит узел хранени , узел дешифрации адреса и узлы приема и выдачи информации 1.

Недостатком устройства  вл етс  сложность управлени  узлом хранени , имеющим двухкоординатную систему выборки адреса, и необходимость использовани  специальных согласующих делителей входных напр жений .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), содержащее накопители и блок дл  управлени  пам тью , состо щий из генератора тактовых импульсов, счетчика тактовых импульсов, дешифраторов, формировател  управл ющих сигналов, регистров адреса и слова, счетчика, делителей частоты, триггера, элементов И и ИЛИ 2.

Недостаток этого устройства состоит в больших аппаратурных затратах, .привод щих к снижению надежности устройства и возврастанию потребл емой мощности от источника питани .

Цель изобретени  - упрощение конструкции устройства и повыщение его надежности при сохранении высокого быстродействи .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

в оперативное запоминающее устройство, содержащее накопители, счетчик и элемент ИЛИ, введены триггеры, элементы 2И- ИЛИ-НЕ и ИЛИ-НЕ и элемент НЕ, причем одни из входов накопителей подключены к одним из выходов счетчика, а другие -

соответственно к выходам элементов 2И ИЛИ-НЕ и ИЛИ-НЕ, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика , единичные выходы триггеров подключены к одним из входов элементов 2И-ИЛИ- НЕ, другие входы которых соединены соответственно со входами элемента ИЛИ,  вл ющимис  соответственно входами чтени  и записи устройства, один из входов элементов ИЛИ-НЕ соединены со входом заriiicii устройства, другие - с выходом элемента НЕ, вход которого подключен ко входу чтени  устройства, нулевой выход каждого триггера, кроме первого, подключен к одному из входов сброса предыдущего триггера , другие вЬ1ходы счетчика соединены соответственно со входами установки триггеров , кроме первого, вход сброса счетчика, вход установки первого триггера и вторые входы сброса триггеров  вл ютс  входом установки устройства. На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит накопители 1-5, представл ющие, например, блок интегральной оперативной пам ти на 64 бит, организованный в 16 четырехразр дных  чеек пам ти с дешифратором четырехразр дного двоичного кода адреса и выполненный по схеме последовательного ступенчатого накоплени , семиразр дный двоичный счетчик 6, триггеры 7-11, представл ющие тетрадные счетчики, элементы ИЛИ-НЕ 12- 16, 2И-ИЛИ-НЕ 17-21, ИЛИ 22, НЕ 23. При этом адресные входы накопителей 1-5 соединены с одни.ми из выходов счетчика 6, входы разрешени  записи накопителей 1-5 соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ-НЕ 12-16, а входы разрешени  выборки - с выходами элементов 2И-ИЛИ-НЕ 17-21. Одни из входов элементов ИЛИ-НЕ 12-16 соединены с входом записи 24, другие входы элементов ИЛИ-НЕ 12-16 соединены с выходом элемента НЕ 23, вход которого соединен с входом чтени  25. Выход элемента ИЛИ 22 соединен со счетным входом счетчика 6. Единичные выходы триггеров 7-11 подключены к одним из входов элементов 2И- ИЛИ-НЕ 17-21, другие входы которых соединены соответственно со входами элемента ИЛИ 22,  вл ющимис  соответственно входами чтени  25 и записи 24 устройства . Нулевой выход каждого триггера 8- 11 подключен к одному из входов сброса предыдущего триггера 7-10. Другие выходы счетчика 6 соединены соответственно со входами установки триггеров 8-11. Вход сброса счетчика 6, вход установки триггера 7 и вторые входы сброса триггеров 8- 11  вл ютс  входом установки 26 устройстНакопители 1-5 имеют три режима работы: хранение информации, запись информации и считывание информации. Дл  ор ганизации этих режимов работы они имеют два управл ющих входа: вход разрешени  вь1борки 27 и вход разрешени  записи 28. При подаче напр жени  логической единицы (вьюокого уровн ) на входе разрещени  выборки 27 не выбираетс  ни одна из 16  чеек пам ти, при этом накопители работают в режиме хранени  независимо от того, какой уровень напр жени  на входе разрешени  записи 28. Дл  записи информации в выбранную  чейку пам ти необходимо сн ть запрет выборки , т. е. подать уровень логического нул  (низкий уровень) на вход разрешени  выборки 27 и на вход разрешени  записи 28. Считывание информации выбранной  чейки производитс  при сн тии запрета и подаче высокого уровн  на вход разрешени  записи 28. Дл  записи информации 80 колонной перфокарты накопители 1-5 содержат 5 ступеней. В исходном состо нии перед началом работы подготавливаетс  перва  ступень , после выборки первых 16 адресов организуетс  режим хранени  информации первой ступени и подготавливаетс  втора  ступень и т. д. В режиме записи информации устройство работает следующи.м образом. Перед началом работы устройство отрицательным импульсом по входу 26 приводитс  в исходное состо ние. Счетчик 6 и триггеры 8-II сбрасываютс  в нулевое состо ние, триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние. На всех выходах счетчика 6 и на входах дешифраторов адреса накопителей 1-5 присутствует низкий уровень напр жени , при этом в счетчике 6 записываетс  «О. С единичного выхода триггера 7 высокий уровень напр жени  поступает на входы элемента 2И-ИЛИ- НЕ 17. С единичных выходов триггеров 8- И низкий уровень напр жени  поступает соответственно на входы элементов 2И- ИЛИ-НЕ 18-21. На входах записи 24 и чтени  25 присутствует низкий уровень напр жени , который поступает на входы элементов 2И-ИЛИ-НЕ 17-21, при этом на выходе элемента НЕ 23 и на одном из входов элементов ИЛИ-НЕ 12-16 присутствует высокий уровень напр жени . С выходов элементов 2И-ИЛИ-НЕ 17-21 высокий уровень напр жени  поступает на входы разрешени  выборки 27 накопителей 1-5 и запрещает выборку  чейки пам ти, таким образом, накопители 1-5 наход тс  в режиме хранени . При поступлении на вход записи 24 положительного импульса записи на соответствующем входе элемента 2И-ИЛИ-НЕ 1 / по вл етс  высокий уровень, на его выходе и на входе разрещени  выборки 27 накопител  1 по вл етс  низкий уровень напр жени , т. е. организуетс  режим выборки адреса  чейки пам ти. На вход разрешени  записи 28 накопител  1 поступает посто нный низкий уровень с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12, при этом происходит запись информации первой колонки перфокарты, По заднему фронту положительного импульса записи в счетчик 6 записываетс  «1, и на выходе элемента 2И-ИЛИ-НЕ 17 по вл етс  высокий уровень напр жени , который поступает на вход разрешени  выборки 27 накопител  1, и, таким образом, до

поступлени  следующего импульса перва  ступень накопителей 1-5 находитс  в режиме хранени .

При поступлении на вход 24 второго импульса записи на выходе элемента 2И- ИЛИ-НЕ 17 и на входе разрешени  выборки 27 накопител  1 по вл етс  низкий уровень , а на вход разрешени  записи 28 этого же накопител  поступает посто нный низкий уровень напр жени  с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12, таким образом, происходит запись информации второй колонки перфокарты . По заднему фронту второго импульса записи происходит запись «2 в счетчик 6, и на входе разрешени  выборки 27 накопител  1 по вл етс  высокий уровень напр жени , при этом перва  ступень накопителей I-5 до поступлени  следуюпдего импульса находитс  в режиме хранени .

Описанна  последовательность работы устройства сохран етс  до поступлени  на вход записи 24 16 импульса. При поступлении 16 импульса записи происходит запись информации 16 колонки перфокарты, т. е. в счетчик 6 записываетс  число «16. С одного из выходов счетчика 6 высокий уровень напр жени  поступает на триггер 8 и устанавливает его в единичное состо ние.

С нулевого выхода триггера 8 низкий уровень напр жени  сбрасывает триггер 7. На единичном выходе триггера 7 по вл етс  низкий уровень напр жени , который поступает на входы элемента 2И-ИЛИ-НЕ 17, при этом независимо от того, какой уровень напр жени  присутствует на других входах, на выходе элемента 2И-ИЛИ-НЕ 17 и на входе разрешени  выборки 27 накопител  1 устанавливаетс  высокий уровень напр жени . Таким образом, перва  ступень накопителей 1-5 находитс  в .режиме хранени  дл  всех последующих импульсов записи, которые поступают на вход записи 24. С единичного выхода триггера 8 высокий уровень напр жени  подаетс  на входы элемента 2И-ИЛИ-НЕ 18, при этом подготавливаетс  работа второй ступени накопителей 1-5 и т. д.

В режиме считывани  информации накопителей 1-5 устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройство приводитс  в исходное состо ние отрицательным импульсом по входу 26. Дл  этого счетчик 6 и триггеры 8-11 сбрасываютс  в нулевое состо ние, триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние. На всех выходах счетчика 6 и на входах дешифраторов адреса накопителей 1-5 устанавливаетс  низкий уровень напр жени , а на единичном выходе триггера 7 и на одних из входов элемента 2И-ИЛИ-НЕ 17 - высокий уровень напр жени , на единичных выходах триггеров 8-11 и на одних из входов элементов 2И-ИЛИ-НЕ 18-21 - низкий уровень напр жени . На входах записи 24 и чтени 

25, на одних из входов элементов ИЛИ-НЕ 12-16 и на других входах элементов 2И- ИЛИ-НЕ- 17-21 - низкий уровень напр жени . На другие входы элементов ИЛИ-НЕ 12-16 поступает высокий уровень напр жени  с выхода элемента НЕ 23. С выходов элементов ИЛИ-НЕ 12-16 низкий уровень напр жени  поступает на входы разрешени  записи 28 накопителей 1-5, а на их входы разрешени  выборки 27 передаетс  высокий уровень напр жени  и за прещает выборку  чейки пам ти, при этом накопители 1-5 наход тс  в режиме хранени .

При поступлении на вход чтени  25 положительного импульса чтени  организуетс  режим выборки адреса  чейки пам ти накопител  1 (аналогично описанному ранее режиму выборки по управл ющему входу 24), на входе разрешени  выборки 27 которого по вл етс  отрицательный уровень напр жени , разрешаюший выборку.

0 С выхода элемента НЕ 23 низкий уровень напр жени  поступает на входьг элементов ИЛИ-НЕ 12-16, на выходах которых устанавливаетс  высокий уровень напр жени , который поступает на входы разрешени 

J записи 28 накопителей 1-5 и разрешает считывание информации 1 колонки перфокарты . По заднему фронту импульса считывани  записываетс  «1 в счетчик 6, на выходе элемента 2И-ИЛИ-НЕ 17 и на входе разрешени  выборки 27 накопител 

0 1 по вл етс  высокий уровень напр жени . Таким образом, до поступлени  следующего импульса считывани  перва  ступень накопителей 1-5 находитс  в режиме хранени .

Аналогично описанному организуетс  считывание при поступлении следующих импульсов считывани . После считывани  информации первой ступени подготавливаетс  втора  ступень, затем треть  и т. д.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает режим хранени , записи и чтени  данных, и за счет того, что в устройстве , благодар  схемному рещению, дл  дешифрации адреса выбираемой  чейки пам ти , кроме входов дешифратора адреса, используютс  входы разрешени  выборки

и разрешени  записи накопителей 1-5. В

данном случае не требуетс  дополнительного

оборудовани , что значительно упрошает

устройство и повышает его надежность.

Предлагаемое устройство, кроме того,

0 предусматривает возможность ступенчатого наращивани  объема пам ти. Это обеспечиваетс  тем, что в устройство дл  каждой ступени вводитс  свой триггер и элементы 2И- ИЛИ-НЕ дл  управлени  выборкой и ИЛИ-НЕ дл  управлени  записью, что позвол ет при использовании счетчиков с большим числом разр дов строить устройство с большим объемом пам ти при относительно простой схеме управлени .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Оперативное запоминающее устройство, содержащее накопители, счетчик и элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит триггеры, элементы 2И—ИЛИ—НЕ и ИЛИ—НЕ и элемент НЕ, причем одни из входов накопителей подключены к одним из выходов счетчика, а другие — соответственно к выходам элементов 2И—ИЛИ—НЕ и ИЛИ—НЕ, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика, единичные вы ходы триггеров подключены к одним из входов элементов 2И—ИЛИ—НЕ, другие входы которых соединены соответственно со входами элемента ИЛИ, являющимися соответственно входами чтения и записи уст5 ройства, одни из входов элементов ИЛИ—

   НЕ соединены со входом записи устройства, другие — с выходом элемента НЕ, вход которого подключен ко входу чтения устройства, нулевой выход каждого триггера, кроме первого, подключен к одному из входов сброю са предыдущего триггера, другие выходы счетчика соединены соответственно со входами установки триггеров, кроме первого, вход сброса счетчика, вход установки первого триггера и вторые входы сброса остальных триггеров являются входом установки устройства.