W rozdziale poprzednim omówiono funkcjonowanie pamięoi ja
ko całośoi. W tym oelu zwrócono uwagę na impulsy przyohodząoe do pamięoi, wykonywane w wyniku tego operacje pamięciowe oraz wydawane przez pamięć impulsy wyjściowe.
W niniejszym rozdziale ohcemy opisać działanie poszczegól
nych ozęśoi sohematu - układów funkcjonalnyoh, odpowiedzial
nych za wykonywanie operacji pamięciowych.
Układy adresowe. Na wejśoiu układów adresowych wprowadzo
no rejestr 14 pozycyjny dla bitów adresu oznaczonyoh <cO - r13» Schemat logiczny pojedynczego ogniwa adresowego podano na rys. 6 .
» 31
-Bys. 6. Fragment układu adresowego wybierającego wiersze X
Stan takiego rejestru można dowolnie zmieniać z wejść adre- sowyoh r^ lub a it ale tylko w czasie występowania impulsu ste- rująoego A, zezwalającego na wpisanie.
Zawartość rejestru utrzymuje się niezmieniona w czasie oa- łego cyklu pamięci. Wyjścia rejestru adresowego od rO do r11 doprowadzone są do 4 dekoderów trójkowo-ósemkowych typu YD.
Wyjśoia dekoderów stanowią jeden z argumentów iloczynu wejś
ciowego odpowiednich kluczy adresowych typu Y K wszystkioh ozte- reoh bloków nośnika informacji. Bity adresu r12 4 r13 są od
32
-dzielni© dekodowane w dekoderze dwójkowo-czwórkowym i stano
wią argumenty iloozynów decydujących o numerze "bloku nośnika informacji, którego mikrooperacja dotyczy. Układ sterowania generuje odppwiednie impulsy, które sterują układami elektro
nicznymi pamięci.
Fragment układu adresowego od dekoderów do bloku nośnika przedstawia rys. 7. Dotyczy on wierszy X. Górny dekoder YD na tym rysunku wybiera klucz adresowy pierwszego wiersza Xo, a dolny dekoder - klucz adresowy pierwszej grupy ośmiu wier
szy x0_r>* Analogiozny układ adresowy istnieje w pamięci dla kolumn Y .
Układy adresowe na podstawie stanów wejść adresowych wy
bierają w bloku nośnika informacji numer słowa, na którym ma być wykonana mikrooperacja.
Układy informacji. Rozszerzony sohemat logiczny układów informacji dla jednego bitu podano na rys. 8 . Przedstawia on ogniwo rejestru informaoji, kluoze zakazu YZ, oporniki wyko
rzystywane jako elementy stabilizacji amplitudy impulsów prą
du zakazu i transformatory typu "balun" dla ograniczenia za
kłóceń, przedwzmacniaoze Y P i wzmacniacze odczytu YO. Informa
cja wejściowa z maszyny wprowadzana jest do ogniwa rejestru w koincydencji z inęułsem sterująoym M. Po wpisaniu informacji do rejestru, stan wejściowych szyn informacyjnych nie ma już wpływu na praoę pamięci.
Do przerzutnika rejestru informacji można również wprowa
dzić informaoję pobraną z pamięci poprzez wzmacniacz odozytu YO, Tuż przed wpisaniem do rejestru przerzutnik zawsze zerowa
ny jest impulsem sterującym Z. Jednocześnie stan przerzutnika rejestru informacji jest jednym z argumentów iloczynów wejś- oiowych kluczy zakazu YZ. Drugim argumentem jest jeden z im
pulsów sterująoyoh 1G ■? 4G w zależności od numeru bloku noś
nika informaoji, którego adres dotyczył. Sygnały odozytu z po
szczególnych podbloków o pojemności 4096 słów po wzmoonieniu wstępnym przez przedwzmaoniaoze Y P podawane są na wspólny
¿Jbtajeria odczytu /'zakazu i-feyo 6/tu
bhk 1
blok 2
blok 3
550-k 550-<VS
UaZ T B T Ad.r
Rya« 7« Schemat układów informacji dla jednego bitu
3*
-wzmacniacz odozytu YO. Impulsy sterujące -1C ? 4C umożliwia
ją po skończonej mikrooperacji posłanie krótkiego impulsu prą
du przez uzwojenie zakazu. Powoduje on ujednolicenie stanów magnetycznyoh rdzeni pamięciowyoh, co w efekcie daje zmniej
szenie zakłóceń różnicowych drugiego rzędu. W literaturze za
chodniej impulsy takie noszą nazwę "post write disturb" lub w skrócie FWD.
Rys. 8, Szafa paaięci operacyjnej PAO 6
Układy sterowania. Działanie tych układów jest opisane w pracy [12]). Pewne informacje o budowie układów sterowania wynikają także ze schematu funkcjonalnego zawartego na rysun
ku 2 .
Układy kontroli informacji. Pamięć wyposażono w układy kon
troli nieparzystości przechowywanej informacji. Składają się one.z szeregu członów różnicy symetrycznej dołączonyoh do wyjść rejestru informacji wszystkich bitów. Bez układów kon
troli nieparzystości informacji pamięć może pracować jako 25 bitowa.
35
-Z układami kontroli pamięć zawiera 24 bity czynne yO f y23, a stan bitu kontrolnego y24 reprezentuje informację uzupełniają
cą ilość jedynek w słowie do liczby nieparzystej,
W pamięci PAO 6 przyjęto następujący sposób korzystania z układów kontroli. Przy zapisie na podstawie stanów wejść in
formacji iO 4 123 generowany jest przez układ kontroli sygnał nieparzystości i zapisywany pod aktualny adres. Przy odczyoie kontrolowana jest nieparzystość liczby jedynek na wszystkich 25 wyjściach informacji. Sygnał nieparzystości nie jest jed
nak podawany na zewnątrz. Drugi możliwy sposób wykorzystania układów kontroli polega na tym, że pamięć przyjmuje słowa 24 bitowe, dorabia bit nieparzystości i dostarcza na zewnątrz
słowa 25 bitowe. Wariant ten jest szczególnie użyteczny tam, gdzie wymagana jest kontrola przesyłania informacji, np. przy współpracy z pamięciami pomocniczymi. Wreśzoie trzeci wariant umożliwia wprowadzenie do pamięci słów 25 bitowyoh zawierają
cych już bit kontroli nieparzystości. Przy mikrooperaoji za
pisu, słowa te są zapisywane bez sprawdzenia. Przy mikroope- raoji odczytu kontrolują się nieparzystość i jej wynik wypro
wadza na zewnątrz.
8 . WTBÓR R0ZWI4ZANIA KONSTBUKCJI NOŚNEJ
Realizując konstrukcję nośną pamięoi brano pod uwagę jej zwartość, łatwy dostęp, wygodę w eksploatacji, zapewnienie unifikacji i typowości zespołów występujących w większych ilośoiaoh.
Takie podejście do konstrukoji urządzenia umożliwia produk
cję poszozególnyoh podzespołów na magazyn przez wyspecjalizo
wane zakłady lub działy danego zakładu, które dzięki specjali
zacji zapewnić mogą zastosowanie w produkcji właściwego oprzy
rządowania, aparatury pomiarowej, a tym samym zagwarantować dobrą jakość produkowanyoh zespołów, a tym samym zagwaranto
wać dobrą jakość produkowanych zespołów i uzyskiwać lepsze wskaźniki ekonomiczne produkcji.
Uwagi powyższe dotyczą w szczególności bloków ferrytowych, zasilaczy i pakietów na obwodach drukowanych.
36
-Zespoły elektroniki zdecydowano zbudować w tzw. wersji pa
kietowej. Elementy elektroniczne monto',/ane są na płytkach z obwodem drukowanym. Każda z płytek wpółpraouje ze złąozem, którego końcówki umożliwiają drogą rablowania połąozenie, elek
tryczne pakietów w jeden zespół funkcjonalny.. Pakiety, złącza i okablowanie łąoznie z konstrukcją nośną tworzą zwartą kons
trukcyjnie całość, tak zwaną ramę. Rama jest umocowana i zamk
nięta w szafie pamięci. Ramę zaopatrzono w listwy z kołkami służącymi do podłączenia zewnętrznych przewodów funkojonałnyoh i zasilania.
Podstawowym wymaganiem rzutującym na rozmieszczenie zespo
łów była określona wysokość szafy, która miała wynosić około 1650 mm. Drugim istotnym warunkiem były pozostałe wymiary sza
fy, takie jak szerokość i głębokość. Te dwa parametry, pier
wotnie nie sprecyzowane, zostały określone w projektowaniu ja
ko kompromis pomiędzy objętością wewnętrzną szafy /możliwość zmieszczenia zespołów/, proporojami geometryoznymi i statecz
nością. W wyniku przeprowadzonej analizy zdecydowano się na przyjęcie gabarytów szafy, w której zmieszczą się 2 jednostki pamięci o pojemności łącznej 32 K słów.
Zbudowanie szafy przeznaczonej do umieszczenia 1 jednostki pamięci dawało w efekoie szafę bardzo wąską /wysmukłą/ i nie
stateczną na boki lub szafę bardzo płytką, niestateczną do przodu i tyłu.
Celem zapewnienia możliwości posiadania podmodułu o pooem- ności 16 K słów, tzn. umieszozenia w przyjętej szafie 1 jed
nostki pamięci, szafę podzielono w płaszczyźnie pionowej na dwie równe części! przednią i tylną /rys, 9/»
Każda z jednostek pamięci jest tak rozwiązana, że zajmuje jedną połowę szafy, przy czym konstrukcja obu jednostek jest identyczna, stanowi tylko lustrzane odbicie.
Tym sposobem możemy posiadać moduł pamięci o pojemności 32 K słów - obie jednostki wbudowane, oraz moduł o pojemnoś
57
-ci 16 K słów - wbudowana jedna jednostka z dowolnej strony szafy. W tym ostatnim przypadku pozostałe miejsce jest niewy
korzystane lub można je przeznaozyć na umieszczenie dowolne
go bloku funkcjonalnego.
rama
Jednym z najistotniejszych wymagań przy rozmieszozeniu zes
połów elektroniki wewnątrz ramy było spełnienie warunku połą
czenia bloków ferrytowych z pakietami elektroniki możliwie krótkimi przewodami. V/ tym celu bloki pamięci postanowiono usytuować centralnie w ramie i otoozyó je pakietami elektro
niki /rys. 10/.
Zasilaoz umieszczono nad ramą. Pogarsza to stateczność konstrukcji lecz eliminuje wpływ działania ciepłego powie
trza ogrzanego w zasilaczu na układy elektroniki w ramie oraz poprawia nieco przepływ powietrza chłodzącego przez ramę. Z punktu widzenia eksploatacji umieszczenie zasilacza .u góry utrudnia jego wkładanie /dosyć znaczny ciężar na wysokości około 14-00 mm/, lecz jednocześnie zapewnia łatwość obsługi i
38
-regulacji. Przyjęte rozwiązanie powoduje umieszczenie ramy u dołu, co utrudnia trochę dostęp do pakietów umieszczonych w dolnej partii ramy. Biorąc jednak pod uwagę prostotę wyjmowa
nia i wkładania pakietów nie należy zbytnio przeoeniaó trud- nośoi w eksploatacji wynikających z tego powodu.
Rys. 10. Rosmieszczenią zespołów w szafie PAO 6
Wentylaoję umieszozono u dołu szafy pod ramą, stwarzając w ten sposób system podmuchu. System taki wytwarza w całym wnętrzu szafy nadciśnienie, a tym samym zabezpiecza przed do
stawaniem się kurzu do wnętrza przez wszystkie nieszczelnoś
ci. Umieszczenie wentylacji u dołu pozwoliło równocześnie le
piej wykorzystać przestrzeń i w prostszy sposób rozwiązać fil
try powietrza. Wentylaaja w tym usytuowaniu zajęła część prze
strzeni dolnej przeznaczonej na kable, gdyż w przypadku umiesz
czenia wentylacji u góiy przestrzeń nie byłaby w pełni wyko
rzystana.
Końcowe rozmieszczenie zespołów pokazano na rys. 11.
59
-9. SKŁADOWE KONSTRUKCJI NOŚNEJ WRAZ Z OKABLOWANIEM I