Резервированное запоминающее устройство — SU 1056273 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 3(59 6 11 С 29 0 вы вх ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 640375, кл. С 11 С 29/00, 19772. Авторское свидетельство СССР(54 57) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ ЗАПОИИНИОЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопитель, выход которого соединен с входом блока контроля, сумматоры, однивходы которых соединены с выходамиадресного регистра, входы которогоявляются адресным входом устройства,генератор, выход которого соединенс первыми входами регистров первойгруппы, одни выходы которых соединены с первыми, входами элементов Ипервой группы, а другие выходы - свходами элементов И третьей группы,выходы которых. соединены с первымивходами элементов И второй группы,.выходы которых соединены с вторымивходами регистров перовй группы,другие входы сумматоров соединены с ходами регистров второй группы,оды которых являются управляющими входами устройства, выходи элементов И первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ, выходы сумматоров соединены с вторыми входами элементов И второй группы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства,в него введены счетчик, дополнительный сумматор, дещифратор, группе блоков сравнения, причем выход генератора соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом блока контроля, а выход - с входом дешиФратора, выходы которого соединены с третьими входами элемен-тов И второй группы, виходы блоков сравнения соединены с вторыми вхо.дами элементов И первой группы, одни входы дополнительного сумматора соединены с выходами адресного регистра, другие входы - с выходами элемен-атов ИЛИ, входы которых соединены с ,выходами элементов И первой группы, выходы допоянительного сумматора соединены с адресными входами накопителя.Изобретение относится к запоминающим устройствам,Известно резервированное запоминающее устройство 39, содержащее регистр числа, регистр адреса, выходыкоторого подключены к входам рабочих 5и резервного блоков памяти, коммутаторы, блок контроля, дополнительнийрегистр и сумматор, входи которогоподключены соответственно к выходамрезервного блока памяти и первого 1 Окоммутатора, а Выход соединен с входом дополнительного регистра, выходы рабочих блоков памяти и один извыходов регистра адреса подключенисоответственно: к входам первого ком мутатора и второго коммутатора, ниходкоторого соединен с входом регистрачисла, входы третьего коммутатораподключены соответственно к выходамрегистра числа, дополнительногорегистра и блока контроля, вход которого соединен с выходом регистрачи сла 1,Недостатком устройства являетсянизкая эффективность использованияемкости ЗУ в случае наличия в немсвободных ячеек (адресов памяти,что снижает надежность ЗУ,Наиболее близким к изобретениюявляется резервированное ЗУ, содержащее накопитель, входы которого под Оключены к выходам дешифратора, выходнакопителя подключен к входу блокаконтроля и является информационнымвыходом устройства, сумматор,выходыкоторого подключены к информационным 35входам первого, регистра, адресныйрегистр, входы которого являютсяадресными входами устройства, второй регистр, группы элементов И,элементы ИЛИ, генератор и элемент И, 4 Овыход которого подключен к первомууправляющему входу первого регистраи является управляющим выходом устройства, выход генератора подключен к вторым управляющим входам первого регистра, одни выходы которогоподключены к первым входам элементовИ первой группы и к одним входамэлемента И, одни выходы адресного регистра подключены к одним нходаи сумматора и к вторым входам элементов Ипервой группы, выходы которых подключены к первым входам элементов ИЛИ,другие выходы первого регистра подключены к первым входам элементов Ивторой группы, вторые входы которых подключены к другим ныходам адресного регистра, выходы элементовИ второй группы подключены к вторымвходам элементов ИЛИ, выходы которыхподключены к входамдешифратора, бОвыход блока контроля подключен кдругому входу элемента И, другиевходы сумматора подключены к выходамвторого регистра,входы которого являются управлякщими входами устройства,Устройство имеет более высокую эффективность использонания емкости ЗУ в случае наличия в нем свободных ячеек адресов) памяти, которые используются в качестве резервных для замещения любой отказавшей рабочей ячейки накопителя 2 .Недостатком этого устройства является невозможность одновременного замещения двух и более отказавших рабочих ячеек резервными, что снижает надежность ЭУ.Целью изобретения является повышение надежности устройства путем замещения нескольких любых отказавших рабочих ячеек адресов) накопителя исправными свободными резервными;Поставленная цель достигается тем,чтс н резервированное запоминающее устройство, содержащее накопитель, выход которого соединен с входом блока контроля, сумматоры, одни входы которых соединены с выходами адресного регистра, входы которого являются адресным входом устройства, генератор, выход которого соединен с первыми .входами регистров первой группы, одни выходы которых соединены с первыми входами элементов И первой группы, а другие выходы - с входами элементов И третьей группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов И второй гру:пы, выходы которых соединены с вторыми входами регистров первой группы, другие входы,сумматоров соединены с выходами регистров второй группы, входы которых являются управляющими входами устройства, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ, выоды сумматоров соединены с вторыми входамиэлементов И второй группы, введены счетчик, дополнительный сумматор, дешифратор, группа блоков сравнения, причем выход генератора соединен с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом блока контроля, а выход - с входом дешифратора, выходы которого соединены с третьими входами элементов И второй группы выходы блоков сравнения соединены с вторыми входами элементов И первой группы, одни входы дополнительного сумматора соединены с выходами адресного регистра, другие входы - с выходами элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходами элементов И первой группы, выходы дополнительного сумматора соединены с адресными входами накопителя.Нв чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1, первую 2 и вторую 3 группы регистров, адресный регистр 4, счечик 5,накопитель б, сумматоры 7, дополнительный сумматор 8, первую 9, вторую 10 и третью 11 группы элементовИ, элементы ИЛИ 12, блок 13 контроля, дешифратор 14, группу блоков 15сравнения. Устройство имеет входную16 и выходную 17 числовые шины, адресную вину 18 и управляющие шины19. 1-19,ц,Выход накопителя б соединен свходом блока 13 контроля и выходной 10числовой (информационной) шиной 17устройства, а вход соединен с входной числовой информационной шиной 16 устройства. Первые входы первого сумматора 7 группы) соединены 15соответственно с выходами адресногорегистра 4, входы которого подключены к адресной шине 18 устройства.Выход генератора 1 соединен с нулевыми входами первого регистра первой группы 2, единичные выходы которого соединены соответственно с первыми входами первых элементов И первой группы 9, а нулевые выходы - свхОдами первого элемента И третьейгруппы 11, выхОд которого соединенс первыми входами первых элементовИ второй группы 10, выходы которыхсоединены соответственно с единичными входами первого регистра первойгруппы 2. Вторые входы первого сумматора 7 (группы) соединены соответственно с выходами первого регистравторой группы 3, входы которого подключены к первой управляющей шине19.1 устройства. Выходы первых эле-,ментов И первой группы 9 соединенысоответственно с первыи входами элементов ИЛИ 12 (группы) . Выходы первого сумматора 7 (группы) соединенысоответственно с вторыми входами пер вых элементов И второй группы 10,Выход генератора 1 соединен с нулевыми входами других регистров первойгруппы 2 и нулевым входом счетчика5, счетный вход которого соединен с 45выходом блока 13 контроля, а выход -с входом дешифратора 14, выходы которого соединены соответственно стретьими входами элементов И второйгруппы 10, Единичные выходы другихрегистров первой группы 2 соединены соответственно с первыми входамидругих элементов И первой группы 9,а нулевые выходы - с входами другихэлементов И третьей группы 11, выходы которых соединены соответственно с первыми входами других элементов И второй группы 10, выходы которых соединены соответственно с единичными входами других регистровпервой группы 2, Первые входы другихсумматоров 7 группы)соединены соответственно с выходами адресногорегистра 4, други входы - с выходами других регистров второй группы 3, а выходы - с вторыми входами 65 других элементов И второй группы 10,Единичные выходы регистров первойгруппы 2 соединены соответственнос первыми входами блоков 15 сравнения группы, другие входы которыхсоединены соответственно с выходамисумматоров 7 группы), Выходы блоков 15 сравнения группы соединенысоответственно с другими входамиэлементов И первой группы 9, Первыевходы дополнительного сумматора 8соединены соответственно с выходамиадресного регистра 4, другие входыс выходами элементов ИЛИ 12 (группы),другие входы которых соединены соответственно с выходами элементов Ипервой группы 9. Выходы дополнительного сумматора 8 соединены соответственно с адресными входами накопителя б, Выходы других регистров второй группы 3 соединени соответственнос другими управляющими входами 19.219. й устройстваВ основу работы устройства положенспособ преобразования кода адреса,поступающего от устройства - потребителя ЗУ, в специальный корректирующий код, с помощью которого производится переадресация обращения к другой ячейке для исключения выборкиотказавшей ячейки накопителя.Устройство работает следуюв:,им образом,После подачи питающих напряженийгенератор 1 вырабатывает одиночныйимпульс, который устанавливает в нулевое состояние регистры первой групаы 2 и счетчик 5. В регистри второйгруппы 3 з.писываются адреса исправних свободных, т.е. резервных ячеекнакопителя 6.Выборка адреса в режимах записиили считывания производится следующим образом.Адрес ячейки, к которой необходимообратиться, записывается в адресныйрегистр 4. Код адреса с регистра 4поступает на первые входы дополнительного сумматора 8, на другие входи которого поступает нулевой код свыходов регистров первой группы 2через соответствующие элементы И первой группы 9 и элементы ИЛИ 12 (группы). После сложения по модулю дватекущего кода адреса и нулевого кодана выходе дополнительного сумматора 8появляется исходное, не преобразованное значение текущего кода адреса.Код адреса с выхода дополнительногосумматора 8 поступает на адресныешины накопителя б, выбирая по заданному адресу соответствующую ячейкунакопителя, в которую необходимо записать или из которой необходимосчитать информацию.Била описана работа устройства:при отсутствии отказавших ячеек в накопителе б, При этом код адреса, 105 б 27301010011 01011000 10010111 ,10100101 11000111 11110010 0001100000100011 00111000 01100001 10000111 11100011 поступающий на адресные инны устрой ства, не подвергается преобразованиюперед подачей его на вход на входнакопителя б.В случае появления ошибки в считанной информации на выходе блока 13контроля формируется импульс, который поступает на счетный вход счетчика 5, переключая его в очередноесостояние. При этом возбуждается первый выход дешифратора 14 (нулевой 10выход дешифратора является свободным), открывая соответствующие элементы И второй группы 10, в результате чегО в первый регистр первойгруппы 2 из первого сумматора 7 15(группы) записывается результат отсложения по модулю два кода адресаотказавшей рабочей ячейки с кодомадреса резервной ячейки накопителя б,записанным в первый регистр второйгруппы 3. После занесения в первыйрегистр первой группы 2 результатасложения кодов отказавшей рабочей иисправной резервной ячеек накопителя б закрывается первый элемент Итретьей группы 11, блокируя его отдальнейшего приема информации с выхода первого сумматора 7 (группы., Такимобразом, в первом регистре первойгруппы 2 фиксируется результат сложения по модулю два кодов отказавшейрабочей и одной из исправных свободных ( резервных) ячеек накопителя б,В случае появления следующей ошибки в считанной,информации, т,е, отказа другой рабочей ячейки накопителя, З 5на выходе блока 13 контроля формируется другой импульс, который переключает счетчик 5 в очередное состояние, в результате чего происходитвозбуждение второго выхода дешифрато ра 14. При этом открываются соответствующие элементы И второй группы 10,и во второй регистр первой группы 2иэ второго сумматора 7 (группы) записывается результат сложения по модулю два кодов отказавшей рабочей иисправной свободной (резервной).ячейки накопителя б, код адреса которойзаписан во второй регистр второйгруппы 3.50Аналогичным образом происходитзапись в остальные регистры первойгруппы 2 результатов сложения помодулю два кодов других отказавшихрабочих ячеек с адресами следующихисправных свободных (резервных) ячеек, коды которых записаны в другихрегистрах второй группы 3.После обнаружения неисправныхячеек выборка адресов в режимах записи или считывания производится следующим образом,Адрес ячейки, к которой необходимо обратиться, записывается в адрес,ный регистр 4. Код адреса с регистра4 поступает на первые входы дополнительного сумматора 8, на другие вхо.ды которого поступает соответствующий кодс выходов одного из регистров первой группы 2. Поиск из регистров первой группы 2 производитсяс помощью блоков 15 сравнения группыпутем поразрядного сравнения кодов,фиксированных в регистрах первойгруппы 2 во время обнаружения неисправных ячеек накопителя б, и текущих кодов на выходах соответствующих сумматоров 7 (группы), получаемых в результате сложения по модулюдва текущего кода с адресами исправных (резервных) ячеек, коды которыхзаписаны в регистрах второй группы 3.При сравнении кодов на выходе одного из блоков 15. сравнения группы формируется сигнал, который открываетсоответствующие элементы И первойгруппы 9, в результате чего на другие входы дополнительного сумматора 8 поступает код с выходов соответствующего регистра первой группы 2(через элементы ИЛИ 12 (группы),После сложения по модулю два текущего кода адреса и кода с выходоводного из регистров первой группы 2на выходе дополнительного сумматора8 появляется корректирующий код, спомощью которого производится переадресация обращения к исправной свободной (резервной) ячейке для исключений выборки отказавшейся ячейкинакопителя б,Пусть, например, накопитель имеет семь исправных свободных (резервных) ячеек, коды которых имеют соответственно следующие значения:01001000 В результате контроля работоспособности ЗУ обнаружены следующие неисправные ячейки накопителя:00010010 После сложения по модулю два кодов неисправных и исправных свободных (резервных) ячеек сумматорами 7 (группы) в первие семь регистровпервой 2 группы запишутся соответственно следуккие коды;01001000 О 00010010 = 0101101001010011 О+ 00011000 - "01001011 01011000 О+ 00100011 = 0111101110010111 О+ 00111000 = 10101111 10100101 Ю 01100001 = 1100010011000111 О+ 10000111 = 01000000 11110010 О+ 11100011 = 00010001Во время совместной работы ЗУ сустройством-потребителем может происходить обращение как к исправным,так и к неисправным ячейкам накопителя 6.Если обращение происходит к исправным ячейкам накопителя, то послесравнения текущих кодов с выходовсумматоров 7 (группы) с кодами, записанными в регистрах первой группы2, все элементы И первой группы .9 остаются в закрытом состоянии, так как ни один блок 15 сравнения группыне зафиксирует равенства сравнивае мых кодов, действующих на их входах.Поэтому на соответствующие входы дополнительного сумматора 8 поступает нулевой код с выходов элементов И первой группы 9 и элементов ИЛИ 12 3 у группы) и текущий код адреса с выходов адресного регистра 4. После сложения по модулю два входных кЬдов на выходе дополнительного сумматора8 Формируется исходный, не преобразованный текущий код адреса.Если обращение происходит к неисправным ячейкам накопителя, то после сравнения текущих кодов с выходов сумматоров 7 группы) с кодами, за,писанными в регистрах первой группы 40 2, открываются те элементы И первой группы 9, входы которых соединены с выходом соответствующего блока 15 сравнения группы, который зафикси ровал равенство сравниваемых кодов, 45 Код с выхода соответствующего регист ра первой группы 2 через соответствующие элементы И первой группы 9 и элементы ИЛИ 12 (группы) совместно с текущим кодом адреса поступает на 5 П соответствующие входы дополнительного сумматора 8, После сложения по модулю два входных кодов на выходе дополнительного сумматора 8 формируется корректирующий код, который производит переадресацию обращения от неисправных к исправным свободным (резервным) ячейкам накопителя. При последовательном обращении к неисправным ячейкам, обнаруженным во время контроля работоспособности ЗУ, корректирующий код на выходе сумматора 8 имеет следующие значения:00010010 01 01011010 = 0100100000011000 И 01001011 = 01010011 00100011 9 01111011 = 01011000 00111000 9 10101111 = 10010111 01100001 Оф 11000100 = 10100101 10000111 Э 01000000 = 11000111 11100011 9 00010001 = 11110010 Таким образом, из приведенного примера видно, что предлагаемое устройство обеспечивает переадресацию обращения от неисправных к исправным свободным (резервным) ячейкам накопителя при обращении к неисправному адресу ЗУ. При обращении к исправному адресу переадресация обраиения к другой ячейке накопителя не производится.Предлагаемое устройство имеет более высокую эффективность использования емкости ЗУ в случае наличия в нем свободных ячеек (адресов) памяти, которые используются в качестве резервных для замещения нескольких отказавших рабочих ячеек (адресов), что позволяет повысить надежность запоминающего устройстваВ устройстве обеспечивается замещение любых отказавших ячеек накопителя разервными. Поиск неисправных ячеек и включение вместо них резервных производится автоматически.Устройство может быть использовано в качестве оперативного или буферного ЗУ в автоматизированных системах управления и объектах.тель О,М.Костик ков Корректор А.Т еда ал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проекная, 4 акаэ 9316/47 ТирВНИИНИ Госудапо делам113035, Москв аж 594рственного комизобретений иа, Ж, Раувс Подписноеета СССРкрцтиЯя наб., д, 4/