Способ хранения и использования двоичной информации - RU2634227C2

Чертежи

Описание

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.)

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.

Реферат

Изобретение относится к области информатики и вычислительной техники и может быть использовано в качестве запоминающего устройства. Техническим результатом является обеспечение возможности оперативного запоминания и считывания произвольной n-разрядной информации. Способ содержит этапы, на которых записывают код исходного состояния комбинаторного запоминающего устройства (КЗУ), назначают направление сдвигов влево или вправо, а на дополнительном входе сумматора по модулю два назначают постоянно логический ноль или логическую единицу, при считывании из КЗУ конкретного кода одновременно с сигналом «обращение» в качестве адреса подают 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 сигнал «считывание», по которому с выходов CP считывают нужную информацию, затем БУ устанавливает в исходное состояние CP и элементы памяти для очередного считывания, для записи в КЗУ одновременно с сигналом «обращение» выдают в КЗУ код записываемой информации, БУ определяет адрес хранения этой информации, в качестве которого определяется число сдвигов CP из его исходного состояния с помощью счетчика записи, 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 в качестве адреса записанной информации код соответствующего числа сдвигов CP с выхода счетчика записи и одновременно с этим сигнал «запись». 1 ил.

Формула