Способ хранения и использования двоичной информации

Способ хранения и использования двоичной информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к областям информатики и вычислительной техники и может быть использовано в качестве универсального запоминающего устройства.

Известен способ хранения и использования информации, описанный в изобретении «Запоминающее устройство» (см. патент на изобретение №1805500 по МПК G11C 19/00 от 06.04.1990 г.), характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ, описанный в брошюре [Б.И. Крыжановский «Электронное колесо», М., «Знание», «Радиоэлектроника и связь», №5, 1991 г., рис. 10, стр. 25-27], характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды, кроме того, для однозначного кодового взаимодействия с КЗУ на CP записывают код его исходного состояния и назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают четное или нечетное суммирование, при необходимости считать из КЗУ конкретный код информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подает на вход блока управления (БУ) КЗУ и далее на счетчик чтения соответствующий код числа сдвигов, которое под управлением БУ при наличии сигнала «обращение» отсчитывается и осуществляется на CP, по завершении сдвигов БУ выдает пользователю сигнал «считывание», по которому пользователь с выходов CP считывает нужную ему информацию, а затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и свои элементы памяти для очередного считывания любого очередного кода информации.

Недостатком известных способов является невозможность оперативного запоминания произвольной n-разрядной информации.

Техническим результатом и целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей известных способов, путем дополнительного обеспечения возможности оперативного запоминания и считывания произвольной n-разрядной информации.

Указанные технический результат и цель достигаются тем, что способ хранения и использования двоичной информации, характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды, кроме того, для однозначного кодового взаимодействия с КЗУ на CP записывают код его исходного состояния и назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают четное или нечетное суммирование, при необходимости считать из КЗУ конкретный код информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подает на вход блока управления (БУ) КЗУ и далее на счетчик чтения соответствующий код числа сдвигов, которое под управлением БУ при наличии сигнала «обращение» отсчитывается и осуществляется на CP, по завершении сдвигов БУ выдает пользователю сигнал «считывание», по которому пользователь с выходов CP считывает нужную ему информацию, а затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и свои элементы памяти для очередного считывания любого очередного кода информации, а также тем, что для записи в КЗУ оперативной произвольной n-разрядной двоичной информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» выдает в КЗУ код записываемой информации, на основании чего БУ определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется с помощью счетчика записи число сдвигов CP из его исходного состояния, для этого осуществляют сравнение записываемой информации с кодом CP, при отсутствии сравнения модифицируют показание CP на один сдвиг и прибавляют единицу на счетчик числа сдвигов при записи (счетчик записи) до тех пор, пока не произойдет сравнение, являющееся завершением процесса записи информации, после чего БУ выдаете выхода счетчика записи пользователю в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP и одновременно с этим сигнал «запись», далее БУ устанавливает в исходное состояние КЗУ для осуществления очередной записи информации.

На фиг. 1 представлена структурная схема, поясняющая сущность заявленного способа.

На фиг. 1 показаны счетчик 1 чтения, первый элемент (эл) ИЛИ 2, эл НЕ 3, первый эл И 4, второй эл ИЛИ 5, триггер 6 чтения, второй и третий эл И 7 и 8, регистр 9 режима, первая задержка 10, электронное колесо 11 со сдвиговым регистром (CP) 12, сумматором 13 по модулю два, группой 14 эл И и группой 15 информационных выходов, блок 16 управления, вход 17 записи кода управления, вход 18 «сброса» устройства, выход 19 «считывание», группа 20 входов «Адрес чтение/режим», вход 21 «обращение», а также эл, обеспечивающие режим записи: регистр (Рг) 22 информации, схема сравнения (СхСр) 23, триггер 24 записи, счетчик 25 записи, четвертый и пятый элементы И 26 и 27, третий и четвертый эл ИЛИ 28 и 29, группа 30 входов записываемой информации, вход 31 сигнала записи информации, выход 32 сигнала «Адрес записи», группа 33 выходов кода адреса записанной информации и вторая задержка 34.

На фиг. 1 не показаны не имеющие принципиального значения в рамках рассматриваемого способа элементы и связи электропитания. Подробное описание электронного колеса 11 и его электрическая принципиальная схема приведены в указанной выше брошюре.

Способ осуществляется следующим образом.

Комбинаторная сущность способа состоит в том, что в КЗУ ни какая информация (ни постоянная, ни оперативная) не записывается, а при необходимости она (именно та, которая нужна пользователю) воспроизводится с помощью электронного колеса (ЭК). При этом и при чтении и при записи информации важное значение имеет режим работы (генерации) ЭК, который устанавливают после сигнала «сброс» 18 через входы 17 и 20 и регистр 9 режима (фиг. 1) и который определяет сочетание используемых обратных связей, охватывающих CP 12 и сумматор 13 по модулю два с помощью группы 14 эл И, направление сдвига и четность кодирования, а также исходное состояние CP 12, например, в простейшем случае - нулевое. От этого зависит полином кодирования или, говоря проще, - какая будет генерироваться двоичная последовательность, в т.ч. - вырожденные (в цепочке генерируемых кодов присутствуют не все возможные коды) и невырожденные (присутствуют все 2ⁿ кодов, где n - разрядность CP 12). При изощренном пользователе, стремящемся к высокоэффективному использованию КЗУ (повышение скорости обмена и т.д.) применяют и чередуют несколько различных режимов, в т.ч. - и с вырожденной генерацией. В простейшем случае достаточно одного режима, генерирующего все возможные коды, что допустимо в рамках данного изобретения, обеспечивающего и чтение и запись информации, например, режима, генерирующего следующую цепочку кодов в 6-разрядном ЭК 11 (CP 12), работающем при варианте обратных связей (ВОС)=6,5 разряды, ЧЕТ, ЛЕВ:

000000 - исходное состояние (далее после первого сдвига и т.д.)

1.	000001	17. 010011	33. 001001	49. 001101
2.	000010	18.100111	34. 010010	50. 011010
3.	000100	19. 001111	35.100101	51. 110101
4.	001000	20. 011110	36. 001011	52. 101010
5.	010000	21. 111101	37. 010110	53. 010101
6.	100001	22. 111010	38. 101101	54. 101011
7.	000011	23.110100	39.011011	55. 010111

8. 000110	24. 101000	40. 110111	56. 101111
9. 001100	25. 010001	41. 101110	57.011111
10. 011000	26. 100011	42. 011101	58. 111111
11. 110001	27. 000111	43. 111011	59.111110
12. 100010	28. 001110	44. 110110	60. 111100
13. 000101	29. 011100	45. 001100	61. 111000
14. 001010	30. 111001	46. 011001	62. 110000
15. 010100	31. 110010	47. 110011	63.100000
16. 101001	32. 100100	48. 100110	64. 000001 - начало нового цикла

Способ чтения

Пусть, например, указанный выше режим работы ЭК 11 уже установлен (через входы 20 и 17). Режим может не меняться длительное время, а может изменяться перед каждым обращением к КЗУ.

Итак, опираясь на факт присутствия в генерируемой кодовой цепочке всех возможных кодов, каждый из которых формируется в строго определенном месте этой цепочки после соответствующего синхротакта, задавая в качестве адреса чтения через вход 20 на счетчике 1 чтения (фиг. 1) соответствующий код числа синхротактов (сдвигов CP 12), с помощью блока 16 управления после поступления сигнала «обращение» 21 (в данной реализации в виде последовательности синхротактов) этот счетчик в разрешающем стробе триггера 6 отсчитает заданное число синхротактов. Одновременно с этим в том же стробе через эл И 8 и вход «С» ЭК 11 CP 12 совершит точно такое же число сдвигов, например, 6, в результате чего на информационном выходе 15 будет сформирован требуемый пользователю код 100001 (см. цепочку кодов). В завершении процедуры считывания данного кода при исчерпывающем.нулевом значении счетчика 1 с разрешения эл ИЛИ 2 и НЕ 3 и И 4 через выход 19 пользователю будет выдан сигнал «считывание» для того, чтобы он считал требуемый ему код с информационного выхода 15, а через эл ИЛИ 5 устанавливается в исходное состояние триггер 6. Аналогично считываются любые другие коды, имеющиеся в указанной выше генерируемой цепочке кодов.

Способ записи

Установка режима работы ЭК 11 осуществляется как и при чтении.

Для записи в КЗУ оперативной произвольной n-разрядной двоичной информации пользователь одновременно с сигналом 21 «обращение» выдает в КЗУ на регистр 22 информации через входы 30 код записываемой по сигналу 31 информации, на основании чего БУ 16 определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется число сдвигов CP 12 из его исходного состояния. Для этого осуществляют на схеме сравнения (СхСр) 23 сравнение кода записываемой информации, находящемся на регистре 22 информации с кодом CP 12, при отсутствии сравнения модифицируют показание CP 12 на один сдвиг и прибавляют единицу на счетчик 25 числа сдвигов при записи (счетчик записи) до тех пор, пока не произойдет сравнение, являющееся завершением процесса записи информации, после чего БУ 16 выдает с выхода счетчика 25 через выход 33 пользователю в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP 12 и одновременно с этим сигнал 32 «запись», далее БУ устанавливает в исходное состояние КЗУ для осуществления очередной записи информации, а также - считывания ее, которое одинаково для постоянной и оперативной информации.

Способ хранения и использования двоичной информации, характеризующийся применением комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), базирующегося на n-разрядном двоичном генераторе из сдвигового регистра (CP) и сумматора по модулю два, охваченных управляемыми обратными связями, вариант которых перед обращением к КЗУ назначают такой, чтобы среди генерируемых на выходах CP кодов были необходимые для пользователя коды, кроме того, для однозначного кодового взаимодействия с КЗУ на CP записывают код его исходного состояния и назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают постоянно логический ноль или логическую единицу, при необходимости считать из КЗУ конкретный код информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подает на вход блока управления (БУ) КЗУ и далее на счетчик чтения соответствующий код числа сдвигов, которое под управлением БУ при наличии сигнала «обращение» отсчитывается счетчиком чтения и осуществляется на CP, по завершении сдвигов БУ выдает пользователю сигнал «считывание», по которому пользователь с выходов CP считывает нужную ему информацию, а затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и свои элементы памяти для очередного считывания любого очередного кода информации, отличающийся тем, что для записи в КЗУ оперативной произвольной n-разрядной двоичной информации пользователь одновременно с сигналом «обращение» выдает в КЗУ код записываемой информации, на основании чего БУ определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется число сдвигов CP из его исходного состояния с помощью счетчика записи, для этого осуществляют сравнение кода записываемой информации с кодом CP, при отсутствии равенства модифицируют показание CP на один сдвиг и прибавляют единицу на счетчик записи до тех пор, пока не произойдет сравнение, являющееся завершением процесса записи информации, после чего БУ выдает пользователю в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP с выхода счетчика записи и одновременно с этим сигнал «запись», далее БУ устанавливает в исходное состояние КЗУ для осуществления очередной записи информации.