Запоминающее устройство
Иллюстрации
Реферат
Союз Советсиик
Социалистические
Реснублми
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 903973 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5l jM. Кл. (22) Заявлено 26.05. 80 (21) 2930361/18-24 с прнсоединением заявки М (23) Приоритет
611 С 11/00
611 С 29/00
9еудерстеапа6 кеметет
СССР пе дедам езебретеккк и етерытий
Опубликовано 07. 02.82. Бюллетень Ря 5
Дата опубликования описания 09.02.82 (53) УДК 681.327 (088.8) (72) Авторы изобретения о
ll.È. Луговцов и Н.Г. Луговцов (71) Заявитель (54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано для построения оперативных запоминающих устройств с частичным резервированием накопителя..
Известно устройство, в котором исключение неисправностей осуществляется путем замены вышедшего из строя оборудования на резервное. Устройство содержит основные и резервный одноразрядные блоки памяти, регистр ад10 реса, пять групп элементов И и три элемента И 5 Ц .
Недостатком этого устройства является низкая надежность.
Наиболее близким к предлагаемому ,И является запоминающее устройство, со-держащее группу накопителей, триггеры, группу элементов ИЛИ, пять групп элементов И, накопитель, элементы И, 20 элементы ИЛИ, генераторы импульсов, счетчик, дешифратор и элемент задерж" ки, причем nepeble входы элементов И первой, второй и пятой групп являются информационными входами устройства, выходы элементов И первой группы соединены соответственно со входами на" копителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И третьей группы, вторые входы элементов И первой и третьей групп соединены соответственно с нулевыми выходами триггеров и входами первого элемента И, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И и вторым входам элементов И пятой группы, выходц, которых соединены соответственно с единичными входами триггеров, выход второго элемента И подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, другие входы которого соединены соответственно с выходами элементов И второй группы, выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу накопителя, выход которого соединен со вторьеч входом третьего элемента И и .первыми входами элементов И четвертой группы, втс -
3 9039 рые входы элементов И второй и четвертой групп подключены соответственно к единичным выходам триггеров,выходы элементов И третьей и четвертой групп соединены соответственS но с первыми и со вторыми входами weментов ИЛИ группы, выходы которых яв" ляются информационными выходами устройства, второй вход второго и выход третьего элементов И являются со.ответственно контрольными входом и выходом устройства, выход первого ге" нератора импульсов соединен с первым, .входом второго элемента ИЛИ и устано; ! вочным входом счетчика, выход которо- 1
ro подключен ко входу дешифратора, выходы которого соединены с третьиI ми входами элементов И пятой группы соответственно, выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевым входам триггеров, а второй вход - к выходу генератора импульсов и входу элемен" та задержки, выход которого соединей со счетным входом счетчика (2j .
Недостатком этого устройства явля" ется потеря информации после включения резервного оборудования, что снижает его надежность.
Цель изобретения - повышение надежности устройства.
Указанная цель достигается тем, что в запоминающее устройство, содержащее генераторы импульсов, груп" пу одноразрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель, первую группу триггеров, пять групп зле- ментов И, первую группу элементов ИЛИ, первый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, дешифратор и элемент задержки, причем выход первого генератора импульсов соединен
40 с установочным входом счетчика и пер, вым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам триггеров первой, группы, выход второго генератора импульсов соеди4ф нен со вторым входом второго элемента ИЛИ и входом элемента задержки, выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы дешифратора соединены соответственно с первыми вхо" дами элементов И пятой группы, а вход подключен к выходу счетчика, нулевые выходы триггеров первой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И первой группы и входами первого элемента И, выход .которого подключен ко вторым входам
° элемента И пятой группы, еДиничные
73 4 выходы триггеров первой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, а еди" ничные входы подключены соответственно к выходам элементов И пятой группы, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с первыми входами одноразрядных, накопителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы, выходы элементов И третьей группы соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу резервного одноразрядного накопителя, выходы элементов И второй и четвер- той групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы, выход резервного одноразрядного накопителя подключен к первым входам элементов И четвертой группы, введены третий генератор импульсов, шестая и седьмая группы элементов И, вторая группа элементов ИЛИ, вторая группа триггеров, регистр числа, триггеры, блок местного управления, второй и третий элементы И, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ и элемент индикации, причем выход первого генератора импульсое соединен с одними из входов блока местного управления и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которо" го подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, выход второго генератора импульсов соединен с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход " к единичному входу первого триггера, один из выходов блока местного управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы и резервного одноразрядного накопителя, выход первого элемента И соединен со входом элемента НЕ, единичный выход первого триггера соединен с другими входами блока местного управления и первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены соответственно к единичным выходам регистра числа, а выходы - к первым входам элементов
ИЛИ второй группы, вторые входы эле5 90397 ментов И первой и третьей групп и третьи входы элементов И пятой группы соединены соответгтвенно с выходами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых являются информаци5 онными входами устройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевыми входами регистра числа и триггеров второй группы, единичные выходы триггеров первой группы подключены щ соответственно к первым входам элементов И седьмой группы, выходы которых подключены соответственно к единичным входам триггеров второй группы, нулевой выход первого триггера соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы и входу элемента индикации, нулевые выходы триггеров второй группы соединены соответственно со вторыми входами элементов И второй
I группы, а единичные выходы — со вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов ИЛИ первой 2s группы подключены соответственно к. единичным входам регистра числа, единичные выходы которых являются информационными выходами устройства.
На фиг. 1 изображена функциональ- щв ная схема устройства; на фиг. 2— функциональная схема блока местного управления.
Устройство содержит первый генератор 1 импульсов, счетчик 2, блок 3 местного управления, первый 4 и второй 5 триггеры, первую 6 и вторую 7 группы триггеров, регистр 8 числа, выполненный на триггерах 9, первую 10, вторую 11 и третью 12 группы элементов И, группу 13 одноразрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель 14, первую 15 и вторую 16 группы элементов ИЛИ, второй генератор 17 импульсов, элемент 18 задержки, де- 4> шифратор 19, четвертую 20 и пятую 21 группы элементов И, первый 22 и второй 23 элементы И, третий генератор 24 импульсов, третий элемент И 25. первый элемент ИЛИ 26, шестую 27 и седьмую 28 группы элементов И, второй 29 и третий 30 элементы ИЛИ, элемент НЕ 31 и элемент 32 индикации.
На фиг. 1 обозначены входы 33.133.и и выходы 34. 1-34. устройства.
Дешифратор 19 имеет(и+1) выходов,, где и - количество одноразрядных накопителей группы 13. При этом нулевой выход дешифратора 19 является сво3 6 бодным. Первый 1, второй 17 и третий 24 генераторы импульсов являются генераторами одиночных импульсов.
Выход первого генератора 1 импульсов соединен с установочным входом счетчика 2, с одними из входов блока 3 местного управления и первыми входами второго 29 и третьего 30 элементов ИЛИ. Выход второго генератора 17 импульсов подключен к единичному входу второго триггера 5, вто- рому входу второго элемента ИЛИ 29 и входу элемента 18 задержки. Выход третьего генератора 24 импульсов соединен с первым входом третьего элемента И 25. Выход второго элемента ИЛИ
29 подключен к нулевым входам триггеров первой 6 и второй 7 групп и регистра 8 числа.
Выход элемента 18 задержки соединен со счетным входом счетчика 2, выход которого подключен ко входу дешифратора 19. Выходы дешифратора 19 соединены соответственно с первыми входами элементов И пятой группы 21, ыходы которых подключены соответстенно к единичным входам триггеров первой группы 6. Нулевые выходы триггеров первой группы 6 соединены соответственно с первыми входами элементов И первой группы 10 и входами первого элемента И 22. Выход последнего подключен ко вторым входам элементов И пятой группы 21 и входу элемен та НЕ 31. Единичные выходы триггеров первой группы 6 соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы 12 и первыми входами элементов И седьмой группы 28. Выходы элементов И первой группы 10 подключены соответственно к первым входам одноразрядных накопителей группы 13, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы 11. Выходы элементов И третьей группы 12 соединены со входами первого элемента ИЛИ 26, выход которого подключен к первому входу резервного одноразрядного накопителя 14. Выходы элементов И второй 11 и четвертой 20 групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы 15. Выход резервного одноразрядного накопителя 14 подключен к первым входам элементов И четвертой группы 20. Выход третьего элемента ИЛИ 30 подключен к нулевым входам первого 4 и второго 5 триггеров.
3 8 первой 6 и второй 7 групп открывают элементы И первой 10 и второй 11 групп соответственно. Сигнал низкого уровня на единичном выходе первого триггера 4 закрывает элементы И шестой группы 27, отключая входные цепи одноразрядных накопителей группь 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 от регистра 8 числа.
Сигналы высокого уровня на нулевых выходах первого 4 .и второго 5 триггеров открывают второй элемент И 23, в результате чего возбуждается элемент 32 индикации, что свидетельствует о готовности ЗУ к работе с устройством-пользователем.
Запись числа в ЗУ до включения ! резервного разряда происходит через элементы ИЛИ второй группы 16 и открытые элементы И первой группы 10, а чтение - через открытые элементы И второй группы 11, элементы ИЛИ первой группы 15 и регистр 8 числа.
Устранение неисправности в одном из множества неисправных разрядов ЗУ производится следующим образом.
На информационные входы 33.1-33.и подается код, состоящий из нулевых и единичных уровней напряжения. Нулевые уровни кода соответствуют исправным разрядам ЗУ, а единичныенеисправным. Выбирается любой разряд, в котором необходимо устранить неисправность, т.е. отключить его и включить вместо него резервный разряд. Зная порядковый номер этого разряда ЗУ (например, десятый разряд), оператор производит запуск второго генератора 17 импульсов, например, путем десятикратного нажатия специаль" ной кнопки, импульсы с выхода которого через элемент 18 задержки поступают на счетный вход счетчика 2 и устанавливают его в состояние, cooTветст» вующее числу поступающих на его вход импульсов. Состояние счетчика дешифрируется дешифратором 19, с выхода которого импульс поступает, например, на третий вход десятого элемента И пятой группы 21, который открывается и .пропускает единичный импульс, например, десятого разряда кода на единичный вход соответствующего триггера первой группы 6, после установки которого в единичное состояние остальные триггеры этой группы продолжают находиться B нулевом состоянии. Элемент И первой группы 10, подключенный к нулевому выходу выбранного (деся7 90397
Нулевые выходы первого 4 и второго 5 триггеров соединены со входами второго элемента И 23, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы 28 и входу элеS мента 32 индикации. Второй вход третьего элемента И 25 подключен к выходу элемента НЕ 31, а выход — к единичному входу первоro т ри г гера 4. Один из выходов блока 3 местного управления соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 30, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14.
Единичный выход первого триггера 4 соединен с другими входами блока 3 местного управления и первыми входами элементов И шестой группы 27, вторые входы которых подключены соответ" ственно к единичным выходам регистра 8 числа, а выходы - к первым входам элементов ИЛИ второй группы 16.
Вторые входы элементов И первой 10, третьей 12 и пятой 21 групп соединены соответственно с выходами элементов ИЛИ второй группы 16, вторые входы которых являются информационными входами 33. 1-33. и устройства. Выходы элементов И седьмой группы 28 подключены соответственно к единичным вхоам триггеров второй группы 7. Нулеые выходы триггеров второй группы 7 соединены соответственно со вторыми входами элементов И второй группы 11, а единичные выходы - со вторыми вхо"
3$ дами элементов И четвертой группы 20.
Выходы элементов ИЛИ первой группы 15 подключены соответственно к единичным входам регистра 8 числа, 40 единичные выходы которого являются информационными выходами 34.1-34. и устройства.
Блок местного управления 3 содержит счетчик 35, коммутатор 36, элемент ИЛИ 37, генератор 38 импульсов, 4$ элемент И 39 и триггер 40.
Устройство работает следующим образом.
После подачи питающих напряжений на запоминающее устройство (ЗУ) пер" вый генератор 1 импульсов вырабатывает импульс, который устанавливает счетчик 2, блок 3 местного управления, первый 4 и второй 5 триггеры, триггеры первой 6 и второй 7 групп и триггеры 9 регистра 8 числа в нуле- вое состояние. Сигналы высокого уровня на нулевых выходах триггеров
9039 того) триггера первой группы 6, установленного в единичное состояние, закрывается, а элемент И третьей груп пы 12, подключенный к единичному выходу выбранного триггера первой группы 6, открвается и соединяет выбранный из информационных входов 34.1-34и со входом резервного одноразрядного накопителя 14. При этом вход неисправного одноразрядного накопителя груп- tp пы 13 блокируется, а вместо него подключается вход резервного одноразрядного накопителя 14. Одновременно закрывается первый элемент И 22, так как на один иэ его входов подан низкий уровень напряжения с нулевого выхода выбранного триггера первой группы 6. При этом элементы И пятой группы 21 закрываются и блокируют триггеры первой группы 6 по единичным входам, что исключает установку в единичное состояние других триггеров этой группы.
Импульсы с выхода второго генератора 17 импульсов поступают также на единичный вход второго триггера 5 и переключают его в единичное состо— яние. При этом закрывается второй элемент И 23, блокируя по единичным входам триггеры второй группы 7, исключая установку их в единичное состояние, в результате чего выходные цепи одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 остаются в исходном состоянии.
После переключения в единичное состояние второго тригг ера 5 выключается элемент 32 индикации, указывая на то, что ЗУ прекращает обмен инфор- 4О мацией с устройством-пользователем.
Для перезаписи информации из несправного (например, десятого) одноазрядного накопителя группы 13 в ре зервный одноразрядный накопитель 1ь 4 оператор запускает третий генератор 24 импульсов (например, путем однократного нажатия специальной кнопки).
Импульс с выхода третьего генератора 24 импульсов через открытый третий элемент И 25 поступает на единичный вход первого триггера 4 и переключает его в единичное состояние.
Высокий уровень напряжения с единич55 ного. выхода первого триггера 4 включает блок 3 местного управления и открывает элементы И шестой группы 27, соединяя входные цепи однораэ73 10 рядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 с соответствующими выходами регистра 8 числа.
Блок 3 местного управления формирует последовательность команд чтения и записи, которые поступают на входы одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14. Производятся по- ° следовательный обход всех адресов этих накопителей и перезапись информации из одноразрядных накопителей группы 13 в регистр 8 числа, а иэ регистра 8 числа - вновь в накопители группы 13 и резервный накопитель 14. При этом сначала происходит чтение информации, а затем - запись этой информации по выбранному адресу.
После обхода всех адресов и пере" записи информации в накопители блок ) местного управления формирует команду останова перезаписи информации, которая через третий элемент ИЛИ 30 поступает на нулевые входы первого 4 и второго 5 триггеров и устанавливает их в нулевое состояние. Низкий уровень напряжения с единичного выхода первого триггера 4 выключает блок ) местного управления и закрывает эле", менты И шестой группы 27, отключая входные цепи одноразрядных накопителей группы 13 и резервного одноразрядного накопителя 14 от регистра 8 числа. Высокий уровень напряжения с нулевых выходов первого и второго триггеров возбуждает второй элемент И 23, в результате чего открыва" ются элементы И седьмой группы 28, соединяя единичные выходы триггеров первой группы 6 с единичными входами триггеров .второй группы 7 соответственно.При этом триггеры второй группы 7 принимают состояния, соответствующие состояниям триггеров первой группы 6. После переключения одного из триггеров второй группы (например, десятого) в единичное состоя« ние закрывается соответствующий элемент И второй группы 11, блокируя выход неисправного накопителя группы 13, и открывается соответствующий элемент:И четвертой группы 20, соеди" няя через соответствующий элемент ИЛИ первой группы 15 выход резервного одноразрядного накопителя 14 с соответствующим входом регистра 8 числа.
Одновременно возбуждается элемент 32 индикации, указывая на готов11 9039 ность ЗУ к работе с устройством-пользователем.
Запись числа в ЗУ после включения резервного разряда происходит через элементы ИЛИ второй группы 16 и открытые элементы И первой группь. 10 (для исправных разрядов) и через открытый соответствующий элемент И третьей группы 12 и первый элемент ИЛИ 26 (для неисправного разряда) .
1О
Чтение числа происходит через открытые элементы И второй группы 11 (для исправных разрядов) и открытый соответствующий элемент И четвертой группы 20 (для неисправного разряда), 11 элементы ИЛИ первой группы 15 и регистр 8 числа.
Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность дистанционного отключения и резервирования любого неисправного разряда и восстановление информации в накопите" ле запоминающего устройства, за счет чего повышается его надежность.
Формула изобретения
Запоминающее устройства, содержащее генераторы импульсов, группу ад" норазрядных накопителей, резервный одноразрядный накопитель, первую . группу триггеров, пять групп элементов И, первую группу элементов ИЛИ,. первый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, дешифратор и элемент задержки, причем выход первого генератора импульсов соединен с установочным входом счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, вы- 4 ход которого подключен к нулевым входам триггеров первой группы, выход второго генератора импульсов соединен со вторым входом второго weмента ИЛИ и входом элемента задержки, 4 выход которого подключен к счетному входу счетчика, выходы дешифратора соединены соответственно с первыми вхо дами элементов И пятой группы, а вход подключен к выходу счетчика, нуг
50 левые выходы триггеров первой группы соединены соответственно;с первыми входами элементов И первой гоуппы и входами первого элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И пятой группы, единичные
55 выходы триггеров первой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы-, а еди73 12 ничные входы подключены соответственно к выходам элементов И пятой группы, выходы элементов И первой груп-. пы соединены соответственно с первьг ми входами одноразрядных накопителей группы, выходы которых подключены соответственно к первым входам элементов И второй группы, выходы элементов И третьей группы соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому
4 входу резервного одноразрядного накопителя, выходы элементов И второй и четвертой групп соединены соответственно со входами элементов ИЛИ первой группы, выход резервного одноразрядного накопителя подключен к первым входам элементов И четвертой группы, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит третий генератор импульсов, шестую и седьмую группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, вторую группу триггеров, регистр числа, триггеры, блок местного упра влени я, второй и т рети и элементы И, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ и элемент индикации, причем выход первого генератора импульсов соединен с одними из входов блока местного управления и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к нулевым входам первого и второго триггеров, выход второго генератора импульсов соединен с единичным входом второго триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход третьего генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, а выход - к единичному входу -первого триггера, один из выходов блока местного управления соединен со вторым входом тре.тьего элемента ИЛИ, а другие выходы подключены ко вторым входам одноразрядных накопителей группы И резервI ного одноразрядного накопителя, выход первого элемента И соединен со входам элемента НЕ, единичный выход перво го триггера соединен с другими вхо:дами блока местного управления и первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены соответственно к единичным выходам регистра числа, а выходы — к первым входам элементов ИЛИ второй группы, вторые входы элементов И первой и
13 9039 .третьей групп и третьи входы элемен тов И пятой группы соединены соответ ственно с выходами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых яв-, ляются информационными входами уст- 3 ройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевыми входами регистра числа и триггеров вторбй группы, единичные выходы триггеров первой группы подключены соответственно к 10 первым входам элементов И седьмой группы, выходы которых подключены соответственно к единичным входам триггеров второй группы, нулевой выход первого триггера соединен со вто- 1З рым входом второго. элемента И, выход которого подключен ко вторым входам элементов И седьмой группы и sxo73 14 ду элемента индикации, нулевые выходы триггеров второй группы соединены соответственно со вторыми входами элементов И второй группы, а единичные выходы - со вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов ИЛИ первой группы подключены соответственно к единичным входам регистра числа, единичные выходы которых являются информационными выходами устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Н 607276, кл. 6 11 С ll/00, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке К 2791171/18-24, кл. 6 ll С 11/00, 1979 (прототип).
903973
Фиг.2
Составитель Т. Зайцева
Редактор Н.,Чубелко Темро С. Иигунова Корректор A. Дзятко
Заказ 133/35 Тираж 623 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11303 Москва й-35 Раушская наб. д. 4/ф
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4