DE2165765B2

DE2165765B2 - Informationsspeicher mit Schieberegistern

Info

Publication number: DE2165765B2
Application number: DE2165765A
Authority: DE
Inventors: William Francis Poughkeepsie Beausoleil; David Trent Wappingers Falls Brown; William Albert Boulder Col. Clark Iv
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-12-30
Publication date: 1974-03-07
Also published as: CA945686A; US3704452A; IT941332B; ES398425A1; DE2165765A1; FR2119957B1; AU456727B2; JPS5118290B1; NL7117431A; CH554053A; NL170472C; GB1313444A; AU3707571A; FR2119957A1; BE776693A; DE2165765C3

Description

Die Erfindung betrifft einen Informationsspeicher

mit Schieberegistern, insbesondere zur Speicherung von großen Datenmengen, die in Seiten geordnet sind, bei relativ kurzer Zugriffszeit, mit nacheinanderfoigenden Registerpositionen, deren jede Datenbits und Adressenbits speichern kann, mit einer Zugriffsposi-

tion zur Datenein- und -ausgabe.

Schiebespeicher in Form von hintereinandergeschalteten Schieberegistern aus Ferritkernen oder aus Speicherzellen mit bipolaren Transistoren bzw. Feldeffekttransistoren sind prinzipiell bekannt. So ist z. B.

in der deutschen Auslegeschrift 1 198 599 ein Schieberegister beschrieben, das eine Parallelverschiebung einer mehrstelligen Information um mehr als eine Stelle in mehreren Einzelschritten vornehmen kann. Der Nachteil eines derartigen Schieberegisters besteht

jedoch darin, daß es die gespeicherten Informationen entweder nur nach links oder nach rechts verschieben kann.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 179 399 ist eine weitere Anordnung von magnetischen Schieberegistern bekanntgeworden, die so miteinander verbunden sind, daß mit ihnen gleichzeitig stellverschiebende, rechnende und speichernde Funktionen durchgeführt werden können. Gekennzeichnet ist diese Anordnung dadurch, daß die Schieberegister mit

Magnetkernen derart zu einem Netzwerk vereinigt sind, daß sie sich mit verschiedenen Koordinateneinrichtungen in den einzelnen Registerstufen kreuzen, und daß steuerbare Schaltglieder solcher Art vorgese-

165 765

hen sind, daß eine Information aus einer Registerstufe in einer wählbaren Koordinateneinrichtung zur nächstfolgenden Registerstufe weitergegeben wird. Dabei sind insbesondere die Schieberegister der Zeilen und/oder der Spalten je fiir sich zu geschlossenen Ringen zusammengeschaltet. Obwohl durch diese Anordnung gezeigt ist, daß mehrere Schieberegister miteinander verbunden werden können, so daß sowohl horizontale als auch vertikale Verschiebungen mögJirh sind, hat diese Anordnung jedoch den Nachteil, daß zur Verwirklichung Ferritkcrrimatrizen erforderlich sind, die sich schaltungstechnisch und im Aufbau völüg von den dazwischenliegenden logischen Elementen unterscheiden, daß sie wenig flexibel ist und außerdem einen geringen Sicherheitskoeffizienten aufweist. Hinzu kommt noch, daß bei der Speicherung sehr großer Datenmengen mit einem derartigen Speicher der Zugriff zu den gespekherien Daten relativ lange dauert, da die Schieberegister ihre Infoimationen nur schrittweise weitergeben können und somit auch nur schrittweise ausgelesen werden können.

Außerdem ist in der deutschen Auslegeschrift 1 178 623 eine Schaltungsanordnung tür eine programmgesteuerte Datenverarbeitungsanalge gezeigt, die mehrere Befehlsregister und eine Vorrangsteuerung aufweist, mit dem Merkmal, daß die Befehle in einzelnen Schieberegistern bzw. Umlaufregistern gespeichert sind, die zu einer geschlossenen Schleife zusammengeschaltet werden und zyklisch gelesen werden können. Diese Schaltungsanordnung eignet sich jedoch nur zur Speicherung weniger Befehle in einem Steuerwerk einer Rechenmaschine und nicht zur Speicherung großer Datenmengen, da auch hier die Zugriffszeit so ansteigen würde, daß eine praktische Verwendung ausgeschlossen ist.

Des weiteren wurde eine hierarchische Speicheranordnung zum Aufbau eines Speichers mit sehr grober Speicherkapazität und geringer Zugriffszeit vorgeschlagen, die aus vielen den Zeilen einer Matrix zugeordneten Schieberegistern besteht. Zum Zwecke der Zugriffszeitverkürzung wurde insbesondere vorgeschlagen, in einer Zeile ι in Schieberegister mit sehr kleiner Speicherkapazität und äußerst geringer Zugriffszeit, und ein Schieberegister mit großer Speicherkapazität und längerer Zugriffszeit so miteinander zu koppeln, daß die Zugriffszeit für diese Kombination äußerst gering wird. Obwohl hier bereits ein Weg gezeigt wurde, die Zugriffszeit für einen Speicher, der aus Schieberegistern besteht, zu verkürzen, hat dieser Speicher auch den Nachteil, daß die Informationsseiten in feststehender Folge gespeichert sind und daß gewünschte Seiten irgendwo in den Registern stehen, wodurch die durchschnittliche Zügriffszeit Hie halbe Anzahl notwendiger Verschiebungen, um die am meisten entfernte Seite zur Zugriffsposition zu bringen, beträgt. Da erfahrungsgemäß die Zugriffsanforderungen zu einem Speicher in einer gewissen Ordnung und die Adressen, zu denen Zugriff gewünscht wird, nicht zufällig verteilt sind, wurde festgestellt, daß in einem Programm die Wahrscheinlichkeit groß ist. daß der Zugriff zu gewissen Adressen einer bestimmten Klasse oder bestimmter zusammenhängender Klassen häufig wiederholt wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Datenspeicher, der aus Schieberegistern besteht, so zu organisieren und zu steuern, daß bei seinem Betrieb die gespeicherten Datenseiten nach Adressen geordnet werden, damit zu den zuletzt benützten Seiten ein möglichst rascher Zugriff erfolgen kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht nun darin, daß zwischen zwei oder mehreren Speicherschleifen eine Zugriffsposition angeordnet ist, die mit einer Adressenerkennungsschaitung verbunden ist, die die Seitenadressen mit den gewünschten Adressen vergleicht, und daß eine Verschiebesteuerung die Verschiebung der Seiten in den genannten :o Speicherschleifen so steuert, daß diejenigen Seiten, auf die zuletzt Zugriffe erfolgt sind, in Positionen stehen, aus welchen sie vor den anderen Seiten in die Zugriffsposition geschoben werden können, wenn nicht Zugriff auf eine andere Seite gewünscht ist.
Der Vorteil dieser Lösung besteht vor allem darin, daß durch die Umordnung der Datenseiten vom Programm her meist sofort Zugriff zu den gewünschten Datenseiten besteht, so daß die Zugriffszeit für einen Speicher mit sehr großen Datenmengen wesentlich verkürzt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung eines Schieberegisters in einem Ausführungsbeispiel eines Speichers,

Fig. 2 symbolisch bestimmte Positionen von zwei der K-Positionen großen Schieberegister der Fig. 1 und die Art der Verschiebung sowie Eingabe-/Ausgabe-Verbindung,

Fig. 3 die Schaltung eines statischen Zwei-Weg-Schieberegisters, welches im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 verwendet werden kann,

Fig. 4 die Schiebephasenverbindungen zu den Positionen K bzw. K-I bis 1 der Fig. 1 und 2,

Fig. 5 in Form eines Blockdiagrammes Steuerungen für die Register des Ausführungsbeispiels in den Fig. 1 bis 4 und die Umordnung ihrer Seiten,

Fig. 5a eine Vergleichsschaltung, die in der in Fi g. 5 gezeigten Adressenvergleichereinheit verwendet werden kann,

Fig. 6 eine Modifikation der in Fig. 5 gezeigten Steuerungen,

Fig. 7 in einem Blockdiagramm ein Ausführungsbeispiel, das mit dynamischen Einweg-Schieberegistern arbeitet, sowie die Art der Verschiebung,

Fig. 8 in einem Blockdiagramm Steuerungen über die Register der in Fig. 7 gezeigten Klasse und die Umordnung von Seiten in diesem Ausführungsbeispiel, und

F i g. 9 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 7 einer Ausführung, die mit statischen Schieberegistern arbeitet. Die Erfindung wird zuerst unter Bezug auf die vereinfachten Diagramme in den Fig. 1, 2. 7 und 9 erklärt.

Fig. 1 zeigt drei kongruente Klassen von Speicherregistern N, N+I und N—l, von denen jede für separaten Zugriff und Seitenumordnung vorgesehen ist. Jede Klasse ist aus Schieberegistern zusammengesetzt, die vertikal in der Figur verlaufen und verschieben. Jedes Register hat K Schiebepositionen, wobei K die Speicherkapazität der Klasse in Seiten angibt. Jede Schiebeposition dieser Register enthält alle Bits einer Seite. Daher ist eine Gruppe von Registern zahlenmäßig gleich der Anzahl von Datenbits pro Seite zuzüglich einer Gruppe α gleich der Anzahl von Adressenbits pro Seite. In diesem Ausführungsbeispiel sind außerdem zusätzliche Register für ein Kennzeichenbit

vorhanden. Die Register werden gleichförmig verschoben, so daß die Seiten nacheinander von einer Bitposition auf die nächste geschoben werden. Die Position K ist die für die Adressenprüfung und den Lese-/Schreib-Zugriff vorgesehene Position. Der Begriff »Seite« soll also eine Einheit von Informationen, die z. B. eine bestimmte Anzahl Bits enthält, bedeuten.

AT-I erreicht. Diese ist die einzige Seite in der Schleife Ll, deren Kennzeichenbit auf 1 steht. Dieses Bit wird auf die Aus-Leitung gegeben, um die Verschiebung zu beenden. Durch eine solche Übereinstimmung wird außerdem das Kennzeichenbit der Seite in Position A' auf 1 geändert, wenn es nicht bereits auf 1 stand, d. h. d.h., wenn die Übereinstimmung der vorher in Position K-I stehenden Seite, deren Kennzeichenbit auf 1 gesetzt war, bei der ersten Verschiebung in der Schleife Ll auftrat.

Wenn also nach dem ersten Vergleich eine Übereinstimmung auftritt, wird diese Klasse neu geordnet Die Seite, die bei Empfang der Anforderung in der Zugriffsposition K war, und die die vorher letzte

■Seile

wo

tion K steht. Dadurch kommt die Seite, die bei Em; fang der Anforderung in der Position Af-I stand, je;/ in die Position K-I. sofern sie nicht die angefordert Seite war, und alle Seiten, die dann in Positionen zw ■ sehen K-I und der Position stehen, welche die an^. forderte Seite enthält, werden jetzt um eine Stei:·- weiter von der Zugriffsposition K weggerückt. Scm·· werden alle Seiten einer Klasse in Schieberichtung der Schleife Ll ungeachtet ihrer ursprünglichen S'-lung neu geordnet und von der neuesten Seite in Fortiori K zur ältesten Seite in Position 1. Die Setter. *;■-'-hen also in der Reihenfolge, in der sie /'..λ·;/.; adressiert wurden. Da die K-Position aus der Schiebeschleife L2 ausgenommen ist, bleibt die angeforderte Seite trotz der Verschiebung zugriffsbereit

In einem Schieberegister-Speichersystem, in ^ ei·

Fi g. 2 zeigt die Art der Verschiebung und Adressierung der Seiten einer Registerklasse. In dieser Figur

sind die Rechtecke mit entgegengesetzt gerichteten

Pfeilen und Linienverbindungen die symbolische Darstellung der Speicherzellen eines statischen

Zwei-Weg-Schieberegisters. Das Register selbst in in

Fi g. 3 dargestellt und anschließend beschneben. Nur 15 adressierte Seite ist. wird gegen die angeforderte

zwei Register der Klassen sind dargestellt, und zwar ausgetauscht, d. h. in die Position K-I gesetzt, ν

da*. Datenregister d_o der ersten Ordnung und das in Schieberichtung am dichtesten bei der Zugriffspos'

Endregister der gegenüberliegenden Seite / fur das

Kennzeichenbit. Zwischen den beiden dargestellten Registern liegen die übrigen Datenregister d und alle *o

Adressenregister a der Fig. 1, die dieselbe Anzahl

von Speicherzellen haben wie die beiden dargestellten

Register und dieselben Schiebeverbindungen zum

gleichzeitigen Verschieben aller Register. Die Zellen

zwischen 1 und K-A der beiden dargestellten Register as sind weggelassen.

In Fig. 2 sind alle Register für die Verschiebung

in zwei Schleifen verbunden. Eine Schleife Ll, welche die K-Position enthält, dient der Linksverschiebung, und die Schleife Ll. die alle Positionen mit Ausnahme der ./^-Position enthält, dient der Rechtsverschiebung.

Der Lese- und Schreibzugriff zu jeder Bitposition einer Seite in der K-Position erfolgt über die Ein- und

Aus-Leitungen. Am Anfang kann die Klasse mit Sei- chem die Seiten in einer festen Reihenfolge gt V.lten ten geladen werden, indem in die Zellen der Posi- 35 werden, wie es z.B. im System der Fig. 2 oh:u Jie tion K geschrieben und dann deren Inhalt je K-mz\ Rückwärtsschiebeschleife Ll gezeigt wurde. \>' ; um einen Schritt in der Schleife Ll verschoben wird. Zugriffszeit gleich der Anzahl von Verschiebun;,.: Die ersten beiden eingegebenen Seiten tehen in den die erforderlich sind, um die angeforderte Seite zu <·■-Postionen K und K-I, wenn das Laden beendet ist. kalisieren. multipliziert mit der SchiebegeschwindSf. und ihre Kennzeichenbits sind auf 1 gesetzt. AiIe an- *o keit. Die durchschnittliche Zugriffszeit ist (K-I) 2 rna" deren Kennzeichenbits stehen auf 0. der Schiebegeschwindigkeit, wobei K die Anzahl vor.

Eine Zugriffsanforderung zur Klasse in Form der Seiten in der Klasse ist. In dem umordnenden System Adresse der gewünschten Seite wird mit den Adres- gemäß Fig. 2 ist die Zugriffszeit gleich der A'nzahi senbits der Seite in Position K verglichen. Wenn eine von Verschiebungen, die erforderlich sind, um die anÜbereinstimmung vorliegt, erfolgt ohne weitere Ver- 45 geforderte Seite zu lokalisieren, multipliziert mit der Schiebung der angeforderte Zugriff. Wenn jedoch Schiebezeit plus der Anzahl von Verschiebungen, die keine Übereinstimmung beim ersten Adressenver- erforderlich sind, um die letzte vorher adressierte gleich von der Position K vorliegt, werden die Regi- Seite in die Position K-I zu setzen, multipliziert mit ster einmal in der Schleife Ll verschoben, wodurch der Verschiebezeit. Trotzdem kann das nach Fis. 2 die zuletzt in Position K stehende Seite mit ihrem 50 ausgelegte System die durchschnittliche Zugriffszeit Kennzeichenbit auf 1 1 die Position 1 der Klasse und wesentlich reduzieren gegenüber einem System mit die letzte Seite in der Position Kl in die Position K festgelegter Reihenfolge^enn bestimmte "Seiten eigelangt. Die Adressenbits der neuen Seite in Posi- ner Klasse mit größererHäufigkeit aufgerufen werden tion K werden mit denen der angeforderten Seite ver- als anderen, wie es im allgemeinen bei einem proglichen, und wenn eine Übereinstimmung erzielt wird. 55 grammgesteuerten Speicherzusriff der Fall ist.
erfolgt der Zugriff. Wenn keine Übereinstimmung Wenn als Beispiel angenommen wird, daß ein Provorliegt, wird das Kennzeichenbit der vorher in Posi- gramm nur 10 von 61 Seiten benützt, so werden diese tion K-I stehenden Seite von 1 auf 0 geändert und 10 Seiten nach dem in Fig. 2 gezeigten System in die die Suche iäuft weiter durch abwechselnde Verschie- Positionen K bis K-9 gesetzt, nachdem sie alle einmal bung in der Schleife Ll und Vergleich der Adresse 60 aufgerufen wurden. Wenn sie danach vom Programm der "neu in die Position K gelangenden Seite, bis mit gleicher Frequenz adressiert werden, beträgt die Übereinstimmung besteht. durchschnittliche Zugriffszeit das Neunfache der Ver-

Jede Übereinstimmung nach dem ersten Vergleich schiebezeit gegenüber dem Dreißigfachen der Verliefert nicht nur einen Zugriff zur übereinstimmenden schiebezeit bei einem Speichersystem mit festceleeter Seite in der Position K, sondern veranlaßt außerdem S₅ Reihenfolge. Wenn das Programm einige dilser" 10

Instruktionen wesentlich häufiger braucht aK aruWe

eine Verschiebung der Registerpositionen 1 bis K-I in Rückwärtsrichtung in der Schleife L2, bis die ursprünglich in Position K stehende Seite die Position

häufiger braucht a!s andere, wird die durchschnittliche Zugriffszeit in einem derartigen System weiter reduziert.

Bei der Verwendung eines Speichers, der für separat adressierbare Seiten in den Klassen und fur Seitenumordnung ausgelegt ist, sollen häufiger oder ausschließlich von einer bestimmten Anzahl von Programmen benutzte Seiten zur Speicherung in verschiedenen Klassen aufgeteilt werden. Auf diese Weise stehen häufiger benutzte Seiten näher bei einer Zugriffsposilion, als wenn sie alle in einer Klasse enthalten wären. Die Zugriffszeit für eine begrenzte Anzahl von Seiten, die durch bestimmte Programme benutzt werden, wird ebenfalls reduziert. Wenn die Seiten des oben gegebenen Beispiels zu je 2 Seiten auf beispielsweise 5 Klassen verteilt werden, dann wird die durchschnittliche Zugriffszeit nach einmaliger Adressierung einer jeden Seite auf höchstens die doppelte Schiebezeit reduziert. Außerdem reduziert diese Verteilung die Wahrscheinlichkeit der direkt wiederholten Zugriffe zur selben Klasse.

Um eine vorrangige Absuche einer begrenzten Gruppe von Seiten zu ermöglichen, die am häufigsten benutzt werden, wurden schon Datenverarbeitungssysteme mit zusätzlichen Registern ausgerüstet, in denen solche Seiten im Duplikat gespeichert sind. Die Seitenadressen dieser Zusatzregister werden zuerst abgesucht, und die Klasse, die sie teilweise duplizieren, wird nur abgesucht, wenn die angeforderte Adresse im Zusatzregister nicht gefunden wird. Durch ziemlich ausgefeilte Steuerungen werden die Seiten in den Zusalzregistern entsprechend der Häufigkeit ihrer Benutzung fortgeschrieben.

Das in F i g. 2 gezeigte System hat gegenüber dem oben beschriebenen herkömmlichen System zahlreiche Vorteile, von denen einer eine stark vereinfachte Maschinenausrüstung und Steuerung ist. Die Zusatzregister und die Duplikatseiten-Leseeinrichtung für die Register oder Positionen der Hauptklasse fallen weg. Die Schiebeverbindungen sind einfach dynamisch gesteuert. Der Betrieb ist vereinfacht. Irgendwelche Probleme bei der Änderung von Duplikatseiten treten nicht auf. Ein doppeltes Suchen derselben Seite wie bei konventionellen Systemen erfolgt nicht. In dem in Fi g. 2 gezeigten System werden alle Seiten einer Klasse nach einer Priorität abgesucht, die darauf beruht, wie lange der Zeitpunkt zurückliegt, an welchem die Seiten zuletzt adressiert wurden.

Die Fig. 7 und 9 zeigen in einem vereinfachten Diagramm Modifikationen, die noch weniger Maschinenausrüstung und Kosten mit sich bringen als die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Systeme, wobei sie aber die vollen Vorteile dieses Systems nicht erzielen können.

Bei Fig. 7 werden dynamische Einweg-Schieberegister verwendet, d. h. Register, die kontinuierlich in einer Richtung schieben, um die gespeicherten Daten zu halten. Dabei ist eine geringere Maschinenausrüstung erforderlich als bei den Registern der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiele. Es sind genügend große Registerzellen vorgesehen, um alle Daten- und Adressenbits einer Seite in jeder Position zu halten, ein Kennzeichenbitregister ist jedoch nicht vorhanden. Die Registerpositionen sind in 3 Abschnitte A, Bl und C mit verschiedenen Schiebean Schlüssen aufgeteilt und durch separate voll ausgezogene Rechtecke dargestellt. Die Abschnitte A und B sind Gruppen mit mehreren Positionen, die durch gestrichelte Linien dargestellt sind, während der Abschnitt C eine Position aufweist, nämlich die Zugriffsposition Ein/Aus. Es wird eine Klasse mit 64 Seitenpositionen angenommen, von denen 60 im Abschnitt A [A_x bis A_M) und 3 im Abschnitt B (ß, bis ß₃) stehen, wobei die Gesamtpositionen der Klasse und ihre Verteilung auf die Abschnitte A und B natürlich willkürlich ist.

Jeder Teil hat eine Schiebeschleife, wie es durch eine ausgezogene Pfeillinie dargestellt ist. Diese Schleifen sind mit einer 1 bezeichnet und dienen als normale Schiebeschleifen, um die gespeicherten

ίο Werte festzuhalten, wobei die Verschiebung in diesen Schleifen mit Ausnahme bestimmter Zugriffsoperationen konstant ist. Die Teile B und C haben eine zweite Schiebeschleife, die diese beiden Abschnitte schließt, so daß die Seiten in B und C und die Seite in C durch B geschoben werden können. Während der Verschiebung der Abschnitte B und C in Schleife 2 schiebt der Abschnitt A weiter in seiner normalen Schleife, die daher die Bezeichnung »1 oder 2« trägt. Eine dritte Schiebeschleife ist mit der Zahl 3 bezeichnet und umfaßt alle drei Abschnitte, so daß eine Seite A_M) im Abschnitt A in den Abschnitt C, die Seite im Abschnitt C in die Position B₁ des Abschnittes B und die Seite ß₃ im Abschnitt B in die Position A, des Abschnittes A geschoben werden kann. Da die Verbindung zwischen den Abschnitten C und B für die Schleifen 2 und 3 dieselbe ist. ist sie bezeichnet mit »2 oder 3«.

Eine Anforderung einer Seite in Form ihrer Adresse wird mit den Adressenbits der Seite im Abschnitt C verglichen. Zu diesem Zeitpunkt schieben die drei Abschnitte in ihren normalen Schleifen 1. Wenn eine Übereinstimmung vorliegt, wird die Verschiebung nicht geändert, die anfordernde Einheit wird davon unterrichtet und Lese-Schreib-Leitungen zu jeder Registerzelle des Abschnittes C angeschaltet. Da C auf sich selbst zurückschiebt, steht die Seite sofort zur Verfugung. Bei Bedarf kann aber der wiederholte Bezug ohne Verschiebung im Abschnitt Γ erfolgen. Wird keine Übereinstimmung erzielt, so werden

die Abschnitte C und B auf eine Verschiebung in Schleife 2 umgeschaltet, so daß die Seiten in B nacheinander durch C geschoben und ihre Adressen mit der Anforderungsadresse verglichen werden. Sobald eine Übereinstimmung vorliegt, werden die Schiebeverbindungen auf Schleife 1 geändert, so daß die angeforderte Seite wie oben adressiert werden kann. Wenn die Suche in C und B keine Übereinstimmung der Steiten bringt, können diese Abschnitte weiter in der Schleife 2 ohne weiteren Adressenvergleich schieben oder können in die Schleifen 1 zurückgeschaltet werden. Jetzt werden die Adressen der Seiten im Abschnitt A verglichen, die in der Schleife »1 oder 2« verschoben werden. Ihre Adressenbits werden nacheinander, wie sie in die Position A₆₀ ein-

^5 geschoben werden, auf die Vergleicherschaltung ausgelesen, was durch den Pfeil mit der Beschriftung »v4-Aus« angegeben ist. Wenn eine Übereinstimmung erzielt wird, werden alle Abschnitte auf die Schiebeschleife 3 umgeschaltet und einmal verschoben, wonach sie wieder auf die Schiebeschleifen 1 zurückgeschaltet werden. Diese einmalige Verschiebung in Schleife 3 schiebt die übereinstimmende Seite in Position A_b0 in den Abschnitt C hinein, die Seite in C auf die Position Bl des Abschnittes B und die Seite in Position ß3 dieses Abschnittes in die Position A₁ des Abschnittes A, wodurch eine Seite von B für die von A nach C geschobenen Seite ausgetauscht wird. Die Adressierung der übereinstimmenden Seite, die

409 510/388

Mt

3865

jetzt im Abschnitt C steht, erfolgt genauso, wie es oben beschrieben wurde

Da die Abschnitte A und B in den Schleifen 1 nur in einer Richtung verschoben und dynamische Register verwendet werden, ist die Lage der Seiten in den einzelnen Position zu jeder Zeit willkürlich. Das ist gegenüber den in den Fi g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen insofern ein entschiedener Nachteil, als bei einer Zugriffsanforderung die Seiten im Abschnitt B nicht unbedingt in der Reihenfolge der letzten Benutzung abgesucht werden. Außerdem bilden die Seiten in B nicht unbedingt die Gruppe, die unmittelbar vor der im Abschnitt C siegenden Seite adressiert wurde, da die bei der Suche in A von ß₃ nach A, ausgetauschte Seite jede Seite in B sein kann. Die Wahrscheinlichkeiten liegen jedoch so, daß der Abschnitt B stets fast alle Seiten der Gruppe enthält, die der Zahl der Positionen in B entsprechen, die vor der Seite im Abschnitt C adressiert wurden. Diese Schwierigkeit kann natürlich behoben werden, indem man im Abschnitt C entweder einen statischen Speicher vorsieht oder indem man die Verschiebungen im Abschnitt B und die Verschiebung in den Schleifen 2 und 3 nur zählt, wenn die Reihenfolge im Abschnitt B die gewünschte Reihenfolge ist. Der Gewinn wiegt jedoch den zusätzlichen Aufwand nicht auf.

Wenn der Abschnitt B relativ groß ist, läßt sich eine beträchtliche Suchzeit einsparen durch gleichzeitigen Vergleich der angeforderten Adresse mü der Adresse der Seite in C und der Adresse der in der dem Abschnitt C am nächsten liegenden /J-PosMon stehende Seite, nämlich die Position /I₆₀JnFJg. 7. Die separate Vergleichsschaltung /1-Aus würde dann die Verschiebung auf Schleife 3 umschalten, wenn beim Absuchen von C oder B eine Übereinstimmung auftritt.

F i g. 9 zeigt eine Modifikation des in F i g. 7 gezeigten Systems, welches statische Einbahn-Schieberegister verwendet. Bei dieser Modifikation werden die Registerpositionen in nur zwei Gruppen A' und B' unterteilt, und die Zugriffsposition C ist die erste Position des Abschnittes B'. Wie in Fi g. 7 wird eine angeforderte Adresse am Anfang mit der Adresse der Seite in der Zugriffsposition C verglichen. Wenn eine Übereinstimmung mit der Seite C vorliegt, wird nicht mehr verschoben, und es erfolgt der Zugriff wie in Fig. 7. Wenn keine Übereinstimmung vorliegt, wird der Abschnitt B' in der Schleife 1 verschoben und gibt nacheinander die dort stehenden Seiten in die Position C zum Adressenvergleich. Wenn eine Übereinstimmung vorliegt, wird die Verschiebung beendet und dci Zugriff erfolgt zur Position C". Wenn keine Übereinstimmung erzielt wird, wird die Verschiebung von B' nach einem weiteren Schiebezyklus beendet, um die ursprüngliche Reihenfolge der Seiten wiederherzustellen. Der Abschnitt A' wird in der Schleife 1 verschoben, bis bei A'-Aus eine Übereinstimmung auftritt, woraufhin beide Abschnitte einmal in der Schleife 2 verschoben und dann die Verschiebung als ganze beendet wird. Dadurch wird die übereinstimmende Seite in die Position C und die Seite an der unteren Position von B' in die obere Position von A' gesetzt. Wie in Fig. 7, können A' und B' simultan verschoben und abgesucht werden durch eine separate Vergleicherschaltung, und in diesem Fall hat eine Übereinstimmung bei A '-Aus die oben beschriebenen Auswirkungen, während eine Übereinstimmung bei C die ganze Verschiebung beendet und der Zugriff zum Punkt C erfolgt.

Die Schaltung in Fig. 9 weist gegenüber der in Fig. 7 den Vorteil auf, daß sie weniger Verschiebeschleifen hat, jedoch mehr Bauteile in den Registern benötigt. Wie in dem Ausführungsbeispiel der Fi g. 7 ist jedoch nicht sichergestellt, daß der Abschnitt B' nur die zuletzt gebrauchte Seite enthält, oder daß die Seiten im Abschnitt B' in einer bestimmten Reihenfolge abgesucht werden. Die zusätzliche Verschiebung des Abschnittes ß', die ausgeführt wird, wenn keine ίο Übereinstimmung erzielt werden kann, führt die zuletzt benutzte Seite in die Position C zurück, da sonst die in der untersten Position von B stehende Seite durch die Verschiebung in der Schleife 2, welche die übereinstimmende Seite in die oberste Position des Abschnittes B' setzt, in den Abschnitt A' verschoben wurde. Wenn eine Übereinstimmung mit einer Seite im Abschnitt B' erzielt wird, wird außerdem die Reihenfolge der Seiten in diesem Abschnitt verändert. Wenn bei Beginn der Suche die übereinstimmende Seite in der obersten Position des Abschnittes B' stand, dann wird bei der nächsten Suche als erste die letzte vorhergehende Seite verglichen, -oust aber nicht. Die Suchteihenfolge im Abschnitt Ii' ist also willkürlich, und jede Seite von B' kann mit A' vertauscht werden.

Eine wesentliche Verbesserung läßt sich in dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine zusätzliche dritte Schiebeschleife zum Verschieben eier Positionendes Abschnittes B' außerhalb der Zugrilfsposition C erreichen, wie durch die gestrichelte Pfeillinie mit der Markierung 3 angedeutet ist. Dadurch wird die Verschiebung auf die Schleife 3 umgeschaut und fortgeführt, bis alle Verschiebungen in den Schleifen 1 und 3 gleich der Anzahl der Positionen im Abschnitt B' ausschließlich der Position C sind, wenn eine Übereinstimmung mit einer Seite im Abschnitt B' erzielt wird, wobei die Seite ausgenommen ist, die bei Beginn der Suche in der obersten Position des Abschnittes stand. Die zuletzt adressierte Seite in der unteren Position von B' wird für den ersten Vergleich bei der nächsten Suche bereitgestellt. Wenn keine Übereinstimmung mit einer Seite im Abschnitt C erzielt wird, wird an Stelle der zusätzlichen Verschiebung in der Schleife 1 der Abschnitt B' ausschließlich der Position C in der Schleife 3 um einen Zyklus von Verschiebungen weniger verschoben, al« im Abschnitt B' ausschließlich der Position C Positionen vorhanden sind. Dadurch wird die zuletzt adressierte Seite aus der unteren Position des Abschnitte; B' in die nächsthöhere Position von unten geschoben von wo sie durch Verschieben der übereinstimmender Seite aus dem Abschnitt A' in die Position C ir Schleife 2 übertragen wird.

Mit der dritten Schiebeschleife und den gerade be sennebenen Steuerungen kann das in Fig. 9 gezeigt« Ausfuhrungsbeispiel im Abschnitt B' bis zu desser Kapazitätsgrenze alle zuletzt adressierten Seiten fest halten und ihre Suchordnung beginnend mit der zu letzt benutzten Seite aufrechterhalten. Die erforderli chen Steuerungen sind nicht schwierig. Ein Verschie bungszahlerod.dgl.,derinFig. 7oderFig 9 sowies( zur Beendigung der Verschiebung des Abschnittes I oder B benatigt würde, und durch ihn zur Änderuni oder Beendigung der Verschiebung betaine Schalte S₅ sind ants, was gebraucht wird. Trotzdem weist da in Fig. 9 gezeigte System noch nicht das wichtig! Merkmal des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausfüh rungsbeispiels auf, die Möglichkeit, daß eine Klass»

und ein ganzer Speicher vollständig in der Reihenfolge der letzten Benutzung gehalten wird.

F i g. 3 zeigt zwei Positionen oder Zellen eines statischen zweistufigen ^Phasen-Schieberegisters. Die beiden Zellen 10 und 12 links bzw. rechts von der gestrichelten Trennungslinie können als Bits der Positionen K bzw. AT-1 des Registers in Fi g. 2 betrachtet werden.

In jeder Zelle der F i g. 3 werden Impulswerte von 1 oder U empfangen und in einer mit den Buchstaben »CN« bezeichneten Kapazität gespeichert die in gestrichelten Linien dargestellt ist, da sie im allgemeinen nur die Kapazität zwischen der Eingangsleitung 14 und Erde ist. Die Leitung 14 ist mit den Feldplatten F eines komplementären FET T-I verbunden, dessen p-Kanalleiter P mit einer positiven Spanr.ungsquelle + V verbunden und dessen n-Kanalleiter N zwischen den Leiter P und Erde gelegt ist. Ein Ende der Leitung 16 ist mit der Schaltung zwischen den Leitern P und N verbunden. Der Transistor Π arbeitet auf die übliche Weise und erzeugt auf der Leitung 16 die Umkehrung des Signals auf der Leitung 14. Er dient dazu, die Leitung 14 elektrisch von der Leitung 16 zu isolieren und einen Abfall des Potentials auf der Leitung 14 zu verhindern. ^5

Die Leitung 16 ist über einen FET mit einer Leitung 18 verbunden. Dieser Transistor hat einen n-Kanalieiter N, der durch die erste Phase eines 4-phasigen Zuges von positiven Schiebeimpulsen leitend gemacht wird, um das Potential auf der Leitung 16 auf die Lei- 3ⁿ tung 18 zu schieben. Dieser Transistor funktioniert daher einfach als Schalter und ist mit 5-1 bezeichnet. Das Signal auf Leitung 18 wird in einem Kondensator CS gespeichert, der wieder in gestrichelten Linien dargestellt ist. da er einfach durch die Kapazität zwi- s.5 sehen der Leitungund Erde gebildet wird. Die Leitung 18 ist mit den Platten eines Transistors 7-2 verbunden, der genauso aufgebaut und angeschlossen ist wie der Transistor T-I, so daß das Signal auf der Leitung 18 umgekehrt auf der Leitung 20 erscheint, die genauso ist wie die Leitung 16. Daher empfängt die Leitung 20 ein Potential, welches dem ursprünglich auf die Eingangsleitung 14 gegebenen Potential entspricht. Bei einer Rechtsverschiebung wird das Signal auf der Leitung 20 durch den an den Transistorschalter 5-2 angelegten Impuls der zweiten Phase auf die Leitung »Aus« und somit in die Eingangsleitung 14 der nächsten Zelle 12 verschoben.

Um nach links zu verschieben, ist die Leitung 22 über Leitung 24 mit Leitung 18 über Schalter S-3 verbunden. Ein Impuls der Phase 3 an 5-3 schiebt das Signal auf der Leitung 18 auf die Leitung Ϊ6 der Zelle 12, welche durch den~Transistor T-I die Umkehrung des Signals auf ihrer Leitung 14 erhält. Das Signai auf Leitung 18 wird auf der Leitung 20 der Zelle 10 durch deren Transistor T-I umgekehrt, und entspricht dem Signal auf der Eingangsleitung 14 der Zelle 12. Dieses Signal wird durch einen an den Schalter 5-4 angelegten Impuls der Phase 4 über die Leitung 26_; welche an Leitung 20 angeschlossen ist, den Transistorschalter 5-4 der Zelle 10 und die den Transistor 5-4 mit der Eingangsleitung 14 der Zelle 10 verbindende Leitung 28 verschoben.

Jede Zelle kann als statische Speichereinheit betrieben werden, indem man abwechselnd ihre Schalter 5-1 und 5-4 an Stelle der Schalter 5-2 und 5-3 mit einem Impuls versorgt. Der Impuls auf dem Schalter 5-1 führt die Leitung 20 auf das Potential der Leitung 14, welches durch den Schalter 5-4 wieder auf die Leitung 14 zurückgeschoben wird, um das gespeicherte Bit zu halten.

Daten können in die Zellen eingeschrieben werden, indem das entsprechende Potential an deren Eingangsleitung 14 angeregt wird. Die Schalter 5-2 und 5-4 dürfen dabei keinen Potentialkonflikt auf der Leitung 14 zu verursachen. Daten können von der Leitung 16 über die Ausgangsleitung 22 ausgelesen werden, wenn keiner der Schalter 5-2 und 5-4 arbeitet, und auch, wenn die Zelle im statischen Zustand steht, während nur die Schalter 5-1 und S-4 abwechselnd arbeiten.

Fig. 3 zeigt die Einschreib- und Ausleseverbindungen der Zelle 10 unter der Annahme, daß es sich um eine Datenzelle in Position K im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 handelt. Daten werden nur in Datenzellen geschrieben oder gelesen, die sich in der Position K befinden, und nur, solange nicht verschoben wird. Da im statischen Zustand die Schalter S-I und 5-4 abwechselnd einen Impuls erhalten und eine Schreibphase nicht mit einem Impuls für 5-4 zusammenfallen darf, wird der Impuls der Phase 4 über ein UND-Glied 30 an die Datenzeilen geleitet, dessen anderer Anschluß über einen Inverter 32 ein Signal zur Schreibsteuerung empfängt. Gleichzeitig mit dem Schreibsteuersignal werden Daten in die Leitung 14 eingelesen. Ein 1-Signal betätigt einen Transtorschalter 34 zur Übertragung einer positiven Spannung + V auf der Leitung 35 zur Leitung 36 und zur Leitung 14. Ein 0-Signai betätigt den Transistorschalter 37, so daß die Leitung 14 über die Leitungen 38 und 39 mit Erdpotential verbunden wird.

Aus jeder Zelle 10 werden die Daten von einem Anschluß über die Leitung 22 und einen Inverter 40 ausgelesen auf eine Leitung LESEN. Der Inverter ist nötig, da die Leitung 22 ein invertiertes Potential gegenüber dem auf der Leitung 14 führt. Es ist keine Sperrschaltung erforderlich, da das Auslesen nur stattfinden kann, während die Schalter 5-1 oder S-4 einen Impuls erhalten, und nur diese Schalter werden im statischen Zustand gepulst. Die Ausgangsleitung 22 läuft auch zum Schalter 5-3 der Position 1.

Die Ausleseschaltung für die Adressenzellen der Position K zur Veigleichersc'haltung kann dieselbe sein. Sie arbeitet zunächst, wenn sich die Zelle im statischen Zustand befindet und danach, wenn K die gewünschte Seite nicht enthält, während jede neue Seite und ihre Adresse von der Position K-I in die Position K geschoben wird. Während jeder Linksverschiebung einer Suche, in welcher die Schalter S-3 unc 5-4 abwechselnd einen Impuls erhalten, ersetzt dei neue invertierte geschobene Adressenwert den vor herigen Wert auf der Leitung 22, und die Auslese schaltung kehrt ihn wieder auf den geschobenen Wer um. Das Auslesen von Daten und Adressen kann voi der Leitung 26 ohne Umkehrung erfolgen, würde je doch zusätzlich zur Leitung 22 eine weitere Auslese leitung erfordern, was zu einer anderen Konstruktion der Zelle 10 gegenüber den übrigen Zellen oder ζ einer zusätzlichen und unbenutzten Ausleseleitung i den anderen Zellen führen würde.

Fig. 4 zeigt geeignete Phasen-Schiebeimpuls-Vei bindungen, für die Schalter S-I und 5-4 der Positic nen K (Zelle 10, Fig. 3) und K-I (Zelle 12. Fig. 3 Der Impuls für die erste Phase wird irrt dem 5-1 Schalter aller Zellen über ein UND-Glied 41 verbur den, dessen anderer Anschluß entweder durch ein S

gnal HALTEN oder durch ein Sign^J RECHTSVERSCHIEBUNG über das ODER-Glied 42 vorbereitet wird. Der Impuls für die Ph^se 2 wird an eine Leitung angelegt, die mit den 5-2-Toren aller Zellen, mit Ausnahme der Position K, über ein UND-Glied 44 verbunden ist. Der andere Eingang wird durch ein Signal RECHTSVERSCHIEBUNG vorbereitet. Im Falle der Position K wird der Impuls für Phase 2 über ein ODER-Glied 46 angelegt, um 5-4 zu schalten. Der Schalter 5-2 der Position K ist außer Betrieb, weil er nur bei einer Rechtsverschiebung betätigt wird und die Position AT daran nicht teilnimmt. Der Schalter 5-1 wird bei einer Rechtsverschiebung von der Leitung der ersten Phase gepulst, und der Schalter 5-4 von der Leitung der zweiten Phase über das ODER-Glied 46.

Der Impuls für Phase 3 wird an eine Leitung, die über das UND-Glied 48 an die Schalter 5-3 ailei Zellen führt, angelegt. Der andere Anschluß des UND-Gliedes erhält das Signal LINKSVERSCHIEBUNG. Der Impuls der Phase 4 wird an eine Leitung angelegt, die direkt mit dem Schalter 5-4 der Zellen A-I bis 1 verbunden ist. Mit den Zellen der Position A ist dieselbe Leitung über das UND-Glied 30 und das ODER-Glied 46 vermittels des UND-Gliedes 50 verbunden, desM. anderer Anschluß entweder das Signal LINKSVERSCHIEBUNG oder das Signal HALTEN über das ODER-Glied 52 erhält.

Die gerade beschriebene Steuerschaltung ist in Fi g. 4 im gestrichelten Rechteck enthalten und kann als Schiebesteuerung der Fig. 5 benutzt werden.

Fig. 5 zeigt eine Steuerschaltung für die Register einer Klasse gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel in den Fig. 1 und 2. wobei Schieberegister und Verbindungen nach Fig. 3 und 4 verwende! sind. Es sind d Datenregister und α Adressenregister. \ on denen nur das erste und letzte dargestellt sind, sowie ein Kennzeichenbitregister Fund die Positionen A' (Zugriff). A-I (Nächste) und 1 (Weiteste) dargestellt. Die beiden Verschiebeschleifen für die Register sind wie in F i g. 2 mit L₁ für die linke Schiebeschleife einschließlich Position K und L₁ für die rechte Schiebeschleife ausschließlich Position K bezeichnet.

Die Adressenbits der Position A des Adressem egisters werden über Leitungen 100 an die Anschlüsse einer Adressenvergleichseinheit ACU geleitet. Jedes A-Positionsbit der Datenregister hat eine Ausgangsleitung 102, die von der Ausgangsschaltung der F i g. 3 zu einem UND-Glied /4-3 führt, zu dessen anderem Anschluß eine Leitung 104 führt. Die beiden Eingangbleitungen 106 und 107 von den beiden UND-Gliedern /4-2 sind an die Leitungen Ein-1 und Fin-0 eines jeden Bit nach Fig. 3 angeschlossen. Die UND-Glieder A-3 haben Datenausgangsleitungen 108 zur Übertragung der Daten an die Benutzereinheit des Systems. Die UND-Glieder A-2 haben Eingangsleitungen SCHREIBEN-I und SCHREIBEN-O von der Datenquelle des Systems. Der andere Anschluß der beiden UND-Glieder isl mit der Lcliung 104 verbunden. Die Eingangsleitungen zu den Anschlüssen 112 der Α-Positionen der Adressenregister werden nur benutzt, wenn am Anfang alle Register der Klassen geladen werden, und können 7. B. von einem Zähler kommen.

Die A-Posilion des Kennzeichenregisters kann wie in Fig. 3 Schreibverbindungen haben, hai jedoeh keine Ausleseanschluß. Sie hat eine Eingangsleitung KENNZEICHEN EINS von der Leitung 104 zur Eingabe-1-Leitung und zum UND-Glied 30 der Eingabeschaltung. Weiterhin hat die Position einen Eingang KENNZEICHEN NULL vom UND-Glied /4-7 zur Eingabe-0-Leitung und zum UND-Glied 30 der Eingabfcschaltung. Ein Auslesen ist vorgesehen von der Kennzeichenbitposition A-I, deren Schaltung dieselbe sein kann wie in Fig. 3. Das Auslesen erfolgt über die Leitung 110, über einen Inverter wie in Fig. 3, auf einen Anschluß des UND-Gliedes A-6. ίο Fordert eine Benutzungseinheit Zugriff zu einer Seite an, so sendet sie die Adresse dieser Seite über die Leitung 118 an die UND-Glieder A-I, von wo die Bits über Leitungen 120 an die Bitpositionen des Speicheradressenregisters MAR geleitet werden. Die Bits vom MAR kommen wiederum durch die Leitungen 122 auf passende Anschlüsse der Adressenvergleichereinheit ACU. Die in Fig. 5 gezeigten Leitungen und Tore entsprechen den a-Adressenrtgistern. die natürlich α derartige Leitungen und Tore enthalten. Die ACU kann eine konventionelle Vergleichsschaltung benutzen, die ein Ausgangssignal »PASS! NICHT« erzeugt, wenn eines der verglichenen Bits nicht übereinstimmt, und ein Ausgangssignal »PASST«, wenn alle verglichenen Bits gleich sind. Die /ICfZ-Schahung in Fig. 5a wird anschließend beschrieben. Bei dem MAR handelt es sich um ein konventionelles Speicherregister, welches seine 1- oder 0-Bitwerte auf die Leitungen 122 leitet.

Gleichzeitig mit dem Laden des MAR sendet die Benutzercinheit ein Signal SUCHE über das ODER-Glied 124, und eine Leitung VERGLEICH auf die Vergleichsschaltung ACU. Wenn die angeforderte Adresse die Adresse der zuletzt adressierten Seite ist. befindet sich diese Seite in der Position A, und die ACU liefert ein Ausgangssignal »PASST« und zeigt damit der Benutzereinheit an, daß die gewünschte Seite in Zugriffsposition steht. Das Ausgangssignal auf der »PASST«-Leitung geht außerdem zur Leitung 104 und den UND-Gliedern /4-2, um die gegebenenfalls durch die Benutzereinheit auf den Leitungen SCHREIBEN-I oder SCHREIBEN-2 gelieferten Datensignal an die Eingabeschaltung der Datenzellen der Α-Position anzulegen. Die Benutzereinheit liefert außerdem ein Signal SCHREIBSTEUE-RUNG, um die Schalter 5-4 (Fig. 3) zu sperren. Das PASST-Signal auf der Leitung 104 bereitet auch die UND-Glieder A-3 zum Auslesen vor, so daß die Benutzereinheit wahlweise lesen oder schreiben kann. Es bereitet auch einen Anschluß des UND-Gliedes Ad vor, dessen anderer Anschluß das Kennzeichenbit 1 in Position A-I erhält, daß das UND-Glied ein Signal KLASSE VERFÜGBAR an die Benutzereinheit abgibt, welches anzeigt, daß die Benutzereinheit eine weitere Suche beginnen kann, sobald sie ihre Lese- oder Schreiboperation beendet hat. Die Lese-SchreiS-Tore A-2 und A-3 bleiben solange offen, wie die Benutzereinheit die Suchleitung erregt.

Wenn die angeforderte Adresse nicht in der A-Posiiion steht, setzt das resultierende ACU-Ausgangssi-

i5o gnal »PASST NICHT« eine entsprechende Verriegelung, die in der Zeichnung mit NML bezeichnet ist. Das Aiisgangssignal NML EIN geht über die Leitung 126 zum ODER-Glied 124. um die ACU im Such-Vergleichszustand zu verriegeln. Außerdem werden die Eingabetore A-I für die angeforderte Adresse, welche vorher von dem Signal NML EIN über den Inverter 128 und die Leitung 130 vorbereitet waren, jetzt wieder abgeschaltet. Das Ausgangssignal NML

EIN bereitet außerdem einen Anschluß des UND-Gliedes A-A vor, dessen anderer Anschluß durch das Fehlen des PASST-Signals auf der Leitung 104 vorbereitet ist, welches über die Leitung 132, den Inverter 134 und die Leitung 136 läuft. Das Ausgangssignäl des Tores A-A auf der Leitung 138 wird auf die Leitungen für Linksverschiebung der Schiebesteuerung gegeben. Die Haltesteuerleitungen der Schiebesteuerung, die vorher durch Fehlen eines Aiasgangssignals auf der Leitung NML Ein über die Leitung 14(K den Inverter 142 und die Leitung 144 eingeschaltet waren, werden jetzt durch den negierten Ausgang von der Leitung NML EIN abgeschaltet.

Bei Beendigung der ersten Linksverschiebung wird ein Anschluß des 3-Weg-UND-Gliedes A-7 vorbereitet durch das Ausgangssignal NML EIN über die Leitung 46, eine Schiebeverzögerung 148 und eine Leitung ISO. Ein zweiter Anschluß dieses UND-Gliedes wird vorbereitet durch die Abfühlleitung 110 für das Kennzeichenbit 1, die dieses Kennzeichen in Position K-I am Anfang des vorhergehenden Zyklus über die Leitung 152, eine Schiebezyklusverzögerung 154 und die Leitung 156 abluhlte. Wenn die erste Linksverschiebung keinen erfolgreichen Vergleich ergibt, bereitet das resultierende Ausgangssignal auf der Leitung »PASST NICHT« den dritten Anschluß des UND-Gliedes /1-7 über die Leitung 157 vor, wa«; ?u einem Auseangssignal von diesem UND-Glied auf der Leitung KENNZEICHEN NULL führt, die zum Nulleingangskreis des Kennzeichenbits in Position K läuft und diesen von 0 auf 1 ändert. Dadurch soll das Kennzeichenhit der vorher in Psoition K stehenden Seite als einziges auf 1 gehaLen werden, da es jetzt die zuletzt gebrauchte Seite ist, die schließlich fur die Position AM bestimmt ist.

Wenn andererseits die erste Linksverschiebung einen erfolgreichen Vergleich erbringt, sperrt das Fehlen des »PASST NICHT«-Ausgangssignals das Tor /1-7, während das vorhandene PASST-Ausgangssignal auf der Leitung 104 die Leitung KENNZEICHEN EINS vorbereitet, die in diesem Fall nicht zur Wirkung kommt, da das Kennzeichen bereits 1 steht. Bei jeder Linksverschiebung nach der ersten Verschiebung, in der eine Übereinstimmung vorliegt, wird sie jedoch wirksam. Wenn kein Eingangssignal PASST NICHT zum UND-Glied A-I vorliegt, wird dadurch ein Konflikt zwischen den Signalen KENNZEICHEN EINS und KENNZEICHEN NULL verhindert, wenn die gewünschte Seite in. der Position K-I steht.

Wenn die erste Linksverschiebung ein erfolgreiches Vergleichsergebnis bringt, wird das PASST-Signal an die Benutzereinheit gegeben und die Lese- und Schreibtore werden vorbereitet. Außerdem wird durch das PASST-Signal auf der Leitung 104 das UND-Glied /1-4 abgeschaltet durch den Inverter und über die Leitung 158 ein Anschluß durch das Ausgangssignal der Verriegelung auf der Leitung NML EIN vorbereitet wird. Das Tor A-S bereitet die Rcchtsschiebeleitungen der Fig. 4 vor, um eine ersie Rechtsverschiebung durchzuführen, und zwar über die Leitung 160. Da hier angenommen wird, daß die gewünschte Seite bei der ersten Linksverschiebung gefunden wurde, setzt die erste Rechtsverschiebung die Seite, welche zuletzt in der Zugriffsposition K stand und die das Kennzeichenbit 1 hatte, auf die Position ΚΛ, während die Position K für den Zugriff im Haltezustand verbleibt.

Während das Kennzeichenbit 1 in die Position Kl geschoben wird, bereitet sein Auslesen auf die Leitung 110 einen Anschluß des Tores /1-6 vor, dessen anderer Anschluß durch den PASST-Ausgang auf die Leitung 104 vorbereitet ist. Der Ausgang vom Tor /1-6 schaltet die NML-Verriegelung über die Leitung 162 aus und sendet das Signal KLASSE VERFÜGBAR zur Benutzerstation, Das Fehlen des Ausgangssignals auf der Leitung NML EIN schaltet das Tor A-S ab, hält das ίο Tor A-A abgeschaltet und stellt alle Registerpositionen über die Leitung 140 auf HALTEN zurück, dazu den Inverter 142, die Leitung 144 und die HALTE-Verbindungen der Fig. 4.

Wenn die gewünschte Seite nicht durch den ersten und zweiten Vergleich lokalisiert wird, läuft die Linksverschiebung weiter, bis die Seite die Position K erreicht. Das vorhandene Ausgangssignal auf der Leitung NML EIN und das fehlende Ausgangssignal auf der Leitung 104 halten das Tor A-A vorbereitet und schalten das Tor AS sowie die HALTE-Verbindungen ab. Das resultierende PASST-Ausgangssignal erzeugt dann dieselben Operationen, wie sie gerade fur den Fall einer Übereinstimmung bei der ersten Verschiebung beschrieben wurden. Allerdings liegt die Anzahl von Rechtsverschiebungen höher als 1 und ist gleich der Anzahl von Linksverschiebungen, die zur Lokalisierung der gewünschten Seite durchgeführt wurden.

Die Vergleicherschaltung der in Fig. 5 a gezeigten ACU arbeitet mit Antivalenztoren 170, deren beide Eingangsanschlüsse an die Leitungen 100 von den K-Positionsadressenbits bzw. 122 von den MAR-Adressenbits angeschlossen sind. Die Ausgangsleitungen 172 der lore 170 sind mit dem ODER-Glied 174 verbunden. Die Ausgangsleitung 176 des ODER-Gliedes ist an einen Anschluß eines ersten UND-Gliedes 178 und über den Inverter 180 an einen Anschluß eines zweiten UND-Gliedes 178 angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der UND-Glieder 178 und 182 liegen an der Vergleicherleitung der Fig. 5. Ein Ausgang vom Tor 178 wird an die Leitung PASST NICHT angelegt, wogegen ein Ausgang vom UND-Glied 182 an die PASST-Lehung gelegt wird.

Da eine Antivalenzeinheit mit zwei Eingangsan-Schlüssen nur bei unterschiedlichen Eingängen ein Ausgangssignal liefert, erzeugt jegliche Differenz zwischen den Werten entsprechender Bits auf den Leitungen 100 und 122 ein Ausgangssignal der Antivalenzschalfjng 170. das über das ODER-Glied 174 auf die Leitung 176 und über das UND-Glied 178 auf die Leitung PASST NICHT geleitet wird. Dasselbe Signal gelangt über den Inverter 180 auf die PASST-Leitung.

Fig. 6 zeigt eine Modifikation des Teiles der in Fi g. 5 gezeigten Schaltung, in welchem das Kennzeichenbitregister und die zugehörigen Steuerungen weggelassen und durch einen Zweiweg-Zähler mit Steuerungen ersetzt werden. Die mit Fig. 5 identischen Schaltungen tragen dieselben Bezugszahlen.

Die Daten- und Adressenregister und die Verbindungen zu und von ihnen sowie die Benutzereinheit können dieselben sein wie in Fig. 5 und sind daher in Fig. 6 nicht gezeigt.

Der Block 200 in Fig. 6 kann jeden geeigneten

65 Zähler darstellen, der in einer Richtung aufwärts die Anzahl von Linksverschiebungen der Schiebeschaltung bei einer Suche bis zum Auffinden der gewünschten Seite und dann in entgegengesetzter Richtung oder

ma 1-1 η /onn

If

abwärts die Rückstellungen auf O zählt, die durch eine Ausgabe signalisiert werden. Wegen der günstigen Anpassung an die in Fig. 4 gezeigte Steuerschaltung wird für den Zähler 200 angenommen, daß es sich um ein statisches 2-Weg-Schieberegister derselben Art handelt, wie die Adressen- und Datenregister der Fig. 5, der außerdem genauso an die Schiebesteuerungen der Fig. 4 angeschlossen ist. Wenn die Register der Klasse am Anfang geladen sind, wird eine positive Eins in die Zelle der Position 1 am rechten Ende des Zählers gesetzt, wie es durch die gestrichelte Linie mit der Beschriftung EINSATZ EINS in F i g. 6 dargestellt ist. Alle anderen Zellen stehen auf Null.

Wenn die Daten- und Adressenregister in Fig. 5 nach links verschoben werden durch das UND-Glied Λ-4 und die Links-Schiebesteuexschaltung der F i g. 4, wird der Zähler 200 gleichzeitig damit duich dieselbe Steuerschaltung nach links geschoben und überträgt so bei jeder Verschiebung nacheinander die Eins von der Position 1 auf die folgenden Zellen. Er zähii so die Anzahl der Linksverschiebungen aufwärts, vie es durch die Linksschiebeschleife in Fig. 6 dargestellt ist. Wenn die gewünschte Seite lokalisiert und die Daien- und Adressenregister durch das UND-Glied A-S und die Rechtsschiebeschaltung der Fig. 4 nach rechts verschoben sind, wird der Zähler 200 gleichzeitig mit den anderen Registern nach rechts verschoben, wie es in F i g. 6 durch die Rechts-Schiebeschleife dargestellt ist. Wenn die abwärtsgezählte Zahl die aufwärtsgezählte Zahl erreicht, steht die am Anfang der Suche in der K-Position befindliche Seite in der Position K-I und der Wert 1 ist in die Zählerposition 1 zurückgeführt, wo er über die Leitung 202 zum Tor A-6 ausgelesen wird. Das hat dieselben Folgen wie das Auslesen des Kennzeichens 1 von der Position K-I des in Fi g. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels, die Rückstellung aller Register und des Zählers 200 in den Haltezustand.

Während der in Fig. 6 gezeigte Zähler ähnlich arbeitet wie das in Fi g. 5 dargestellte Kennzeichenregister, benötigt er die in Fig. 5 erforderliche Schaltung zum Ändern des Kennzeichenbits von Oauf 1 und umgekehrt nicht. Die zur Rückführung der zuletzt adressierten Seiten in die Position K-I erforderliche Zeit kann ;ii-gekürzt werden durch eine zweite Linksschiebeschlcjo für die Register, die die Position K ausschließt, und Steuerungen, die eine Linksverschiebung der Positionen K-I bis 1 in dieser zweiten Schleife veranlassen, wenn in der ersten Linksschiebeschleife mehr als Ki 2 Verschiebungen erforderlich sind, bevor die gewünschte Seite in der Position K steht. Wenn also die angeforderte Seite bei Beginn der Suche in der Position 1 steht, dann wird durch die vorgeschlagene Änderung die zuletzt adressierte Seite in die Position K-I gesetzt, wenn die Seite auf Position 1 die Position K erreicht. Somit ist weiter keine Verschiebungerforderlich. In ähnlicher Weise wird die Anzahl weiterer Verschiebungen, die erforderlich sind, nachdem die gewünschte Seite durch eine Anzahl N>K/'2 von Verschiebungen lokalisiert ist. verkürzt um K-N. Die Ersparnis an Zugriffszeit nach Adressierung einer von der Position K weit entfernten Seite wird jedoch nicht soweit reduziert, daß dadurch die erforderliche zusätzliche Schiebe- und Steuerschaltung gerechtfertigt wäre.

In Fig. 8 wird eine Betriebsschaltung für eine Klasse von dynamischen Einweg-Schieberegistern ge-/eiüt.die genauso organisiert und verschoben werden.

wie die in Fig. 7 gezeigten Register. In dieser Figur sind die Registerpositionen genauso bezeichnet wie in Fig. 7, dabei sind lediglich die Positionen A₁, A^ und A_w der Gruppe A dargestellt. Mehrfachleitun-

gen, die im FaUe der Schiebeschleifen gleich der Anzahl der betroffenen Register sind und bei den Daten- und Adressen-Eingabe- und -Ausgabeieitungen gleich der Anzahl der Daten- bzw. Adressenbits sind, werden durch breite Linien dargestellt.

ίο Die dynamischen Einweg-Schieberegister können von beliebiger Art sein. Sie können z.B. nur die in Fig. 3gezeigteRechts-Schiebeschaltungsein(14, 71. 16, Sl, 18, Γ2.20, Sl), die durch einen zweiphasigen Impulszugbetrieben wird, der abwechselnd die Schal-

ter S-I und S-2 betätigt. Auslesesignale werden in F i g. S direkt von den Schiebeleitungen abgenommen, während die Seiten in die Leseposition der Schleife gebracht werden und dort abgenommen werden. Daten werden in die Eingabeleitungen der £ vl-Position

eingelesen, die auf sich selbst schiebt, und für welche die Eingabeschaltung gemäß Fig. 3 benutzt werden kann, solange die UND-Schaltungen gesperrt sind, durch welche die Verschiebung erfolgt. Da die Schiebeimpulse gleichmäßig und in nur einer Richtung anas gelegt werden, ist keine Impulssteuerschaltung wie in Fig. 4 notwendig. Änderungen in den Schiebeschleifen werden durch die UND-Glieder gesteuert. Die Schieberichtung in die und aus den Registern läuft in Fig. 8 nach unten.

Wenn die Schaltung der Fig. S nicht im Suchbetrieb läuft, arbeiten die beiden Registergruppen A-I bis /4-60 und S-I bis B-3 sowie die mit E A beschrieteten Eingabe-Ausgabeposition in den Schiebeschleifen, die in Fig. 7 mit 1 bzw. 1 ODER 2 bezeichnet

sind. Im Falle der /!-Gruppe umfaßt diese Schleife die Schiebeleitungen 300, die an die Ausgangsanschlüsse aller Registerbits in der Position /1-60 und duich die UND-Glieder 302 an die Leitungen 304 angeschlossen sind, die auf die Eingangsanschlusse der Bits in der Position /4-60 zurückführen. Im Falle der B-Gruppe umfaßt die Schleife die Schiebeleitungen 306, die an die Ausgangsanschlüsse aller Registerbits in der Position B-3 und über die UND-Glieder 308 an die Leitungen 310 angeschlossen sind, die auf die

Eingangsanschlusse der Bits in Portion ß-1 zurückführen. Im Falle der Eingabe-Ausgabe umfaßt die Schleife die Leitungen 312, die an die Ausgangsanschlüsse eines jeden Bits und über die UND-Glieder 314 an die Leitungen 316 angeschlossen sind, die auf

die entsprechenden Eingänge zurückführen. Die UND-Glieder 302, 308 und 314 werden noch nachfolgend beschrieben.

Wenn die Benutzereinheit durch eine Schaltung, wie sie in F i g. 5 gezeigt ist, einen Zugriff fordert, scn-

det sie die gewünschte Adresse über Leitungen ADRESSE EIN durch die UND-Glieder 318 und die Leitungen 320an das Speicheradressenregister MAR. welches seinerseits die entsprechenden Anschlüsse einer Adressenvergleichereinheit ACU über Leitungen 322 vorbereitet. Die Benutzereinheit hat außerdem eine leitung SUCHE, die über das ODER-Glied 324 und eine Leitung VERGLEICH die ACU erregt. Wie in Fig. 5, liefert die ACU, die in Fig. 5a gezeigt ist, ein Ausgangssignal PASST, wenn der Vergleich erfolgreich ist und PASST NICHT wenn der Vergleich nicht erfolgreich verläuft. Wie in F i g. 5 schaltet das PASST NICHT-Signal eine entsprechende Verriegelung NML ein, deren Ausgangssignal auf eine Leitung

fJML EIN geleitet wird. Dieses Signal verriegelt die aq\] und wird über die Leitung 326 zum ODER-riied324 und einer Vergleichleitung geleitet. Außerdem schaltet dieses Signal die UND Glieder 318 ab "ber den Inverter 328 und die Leitung 330. Somit weiden der ACU keine Adressenbits mehr von der via Position über die Leitungen ADRESSE AUS zugeführt. Die UND-Glieder 380 versorgen ah ACU 'edoch stattdessen mit Adressenbits über die Leitun-J 382 Die Adressen der Positionen in der A-GruPP^e ⁱⁿ der ^CU werden mit der angeforderten Adresse im MAR verglichen, während sie nacheinander von der Position A-59 auf die Position /1-60 geschoben werden.

pie ,4-Verriegelung versorgt über die Leitung 384. eine Schiebeverzögerung 386 und eine Leitung 388 einen Anschluß des UND-Gliedes 390, dessen anderer Anschluß durch ein Ausgangssignal von der ACU auf der PASST-Leitung über die Leitung 392 und Uw Schiebeverzögerung 393 versorgt wird. Das Tor 390 versorgt über" die Leitung 394 einen Anschluß der UND-Glieder 396, deren andere Anschlüsse mit den entsprechenden Bitausgabeleitungen 356 von der Po sition ß-3 verbunden sind. Die UND-Glieder 396 neben Bitwerte von den Leitungen 356 auf die Eingange der Position A-I der Gruppe A über die Leitung 398. n_as UND-Glied 390 versorgt außerdem über die Le-itune400. die mn der Leitung 394 verbunden ist. einen d-r Anschlüsse der UND-Glieder 402, deren anaere Anschlüsse mit den Schiebausgangsleitungcn von Position ,4-60 verbunden sind. Die UND-Glieder 402 sehen die Bitwerte \on der Position ,4-60 an die entsprechenden Eingange der EM-Positionen üb-r d^ T rituimen 404. Die Leitung 400 versorgt außerdem über die Leitung 406 und das ODER-Glied 368 die UND-Glieder 370.

Wenn eine Übereinstimmung bei einem Vergleich mit einer Adresse von den Leitungen A ADRESSE AUS auftritt, schaltet das resultierende Ausgangssienal auf der PASST-Leitu-ig die Verriegelung A über die Leitung 407 ab. Dadurch werden die UND-Glieder 380 abgeschaltet und weitere /ICt/-Vergleiche mit Adressen von den Leitungen A ADRESSE AUS verhindert Der Ausgang auf die PASST-Leitung schaltet jedoch auch die NML-Verriegelung ^;ibcr der Leitung 375 ab die über den Inverter 328 die UND-Glieder 132 wieder einschaltet, so daß ein Adressenvergleich mit der Adresse auf den Adressenausgangsleitungen bei der nächsten Verschiebung vorgenommen wird. Der Ausgang zur PASST-Leitung schaltet auch die R VF-Verriegelung ein und gibt außerdem Signale an die Rechnereinheit über die Verzögerung 342

Bei der nächsten Verschiebung wird aas UND-Glied 390 durch die Verzögerungen 386 und 393 versorgt wodurch eine Verschiebung in der Schielte der Fig. 7 erfolgt, in welcher die Gruppe A C und H als eine Einheit verschoben werden, so daß A-M) in die EM-Position C, die E /!-Position in die Position ΒΛ und ß-3 in die Position ΑΛ geschoben werden InFiU 8 ist diese Schiebeschleife durch die Leiumgen 356 vom Ausgang von ß-3, die UND-Glieder 396 und die Leitungen 398, welche nach A-I fmu.n. die UND-Glieder 402 und die Leitungen 404 als Verbindung χ on ,4-60 mit der Verschiebung nach EM und die UND-Glieder 370 und die Leitungen 372 so-Da die B-Verriegelung aus war und die

die Leitungen 394 bzw. 400 geschaltet werden.

der NML-Verriegelung und —
Auseanessienal auf der Leitung NML EIN tet wirdTwird der andere Anschluß des UNL 352 abgeschaltet. Dieser Anschluß,kommtvonv

ίο eansssignal des UND-Gliedes 390 überteandie Leitung 394 angeschlossene Leitung406 den Imerte 408 und die Leitung 410. Die UND-Glieder 30-wer den ebenfalls für diese eine Verschiebung ^geschal tet. da sie durch den negierten Ausgang vom UNL

Glied 390 eingeschaltet sind, der über die Leitung,4 und 394. den Inverter 414 und die an die V°rberei lungsanschliisse der UND-Glieder 302 fuhrenuen

Leituna 41d lauft. H^crhriehe-

Nach Beendigung dieser emen gerade beschnebe *o nen Verschiebung schaltet das UND-Glied 390 ab da die /4-Verrieglung abgeschaltet ,st. Die: UND Glieder 302, 308 und 314 werden durch die oben er klarte Schaltung vorbereitet, so daß die normale Verschiebung in den Schleifen 1 bzw. 1 ODER 2 der Fi u. " wieder aufgenommen wird.

Um den richtigen Betrieb der Schaltung, die sie steuern ^nerzuftel.en, sollten die Verzögerungen 386 und 393 ein Ausgangssignal wahrend eines vollen Schiebezyklus nach der Verzögerung des einen Schiebez\klus !iefern. . ,. _c- _h.

Wie bereits gesagt, können Daten in die Eingabeleitung λ B. durch die EingabeschaUung,de,Fi |^ einlesen werden, während die UND-Glieder^314 in den Datenleitungen so gesperrt werden daß die ₃, neuen Daten diejenigen ersetzen, die sonst über diese Leitungen in der £//!-Schleife umlaufen

Wie bereits gesagt, kann die Verwendung einer zwei ten ACU erwünscht sein, die gle.chze.fg; die Adressen von A ADRESSE AUS vergleicht wah rend die ACU der Fig. 8 die Adressen von EM vergleicht. Durch wenige Änderungen in der Steuer «haltung kann eine gleichzeitige Betätigung der beiden .4CtZs bewirkt werden, so daß eine Überein «immune mit einer Adresse von den Leitungen « ADRESSE AUS und eine Übereinstimmung von ⁴⁵ de^UMtungen A ADRESSE AUS dieselben Folgen ^hain^Wdem £'*'£. S gezeigten Ausführungsbeispiel wi d die Adresse der leite in der /^-Position von ₅o EM-Adressengabeleitungen über Leitungen ⁵ ADRESSE AUS an die UND-Glieder 332 geleitet. Zum Zeitpunkt einer Anforderung sind die LIND Seder 332 vorbereitet von der im abgeschalteten Zustand befindlichen Leitung PASST NlCH 1 über « den nverter 328, die an die Leitung 330 angeschlos-⁵⁵ ^Leitung 334 und das ODER-Glied 336 sow die zu den anderen Anschlüssen der UND-Gliede 332 fuhrenden Leitungen 338. so daß die Bitweru der Leitung ADRESSE AUS an die zugehörigen An-_5o £i IuS ACU auf den Leitungen 340 geleitet wer ^dC Wenn beim ersten Versuch eine Ubereinstimmunj festgestellt wird, liefert die ACU ein Ausgangssgna auf die PASST-Leitung und weiter an die Benutze ι ₆₅ Ä. indicscm Fa.. jedoch über eineVerzögerun, 342 Pas Ausuanussignal auf der PASST-Le.tu., scha.tet auch \m„c ^e-Schreib-Vernegegng » Fig. 8 ein. deren Aiisnangssignal auf die UNJ-' υ

der 344 zur Übertragung von Schreibdaten von der Benutzereinheit über die DATEN EIN-Leitungen an die Eingabeleitungen der EM-Position vorbereitet. Außerdem bereitet dieses Signal die UND-Glieder 346 zum Auslesen der Daten von der E//4-Position über die DATEN AUS-Leitungen vor, die an die BE-NUTZER-Leitungen angeschlossen sind. Die Lese-Schreib-Verriegelung wird von der Benutzereinheit über ein Signal R/W FERTIG abgeschaltet. Die Positionen der B-Gruppe und die EM-Position schieben weiter in den durch die Leitungen 306 bzw. 312 dargestellten Schleifen, da die entsprechenden 1¹ND-Glieder 308 bzw. 314 von der abgeschalteten Leitung NML EIN über den Inverter 348, die Leitung 350. das UND-Glied 352 und die Leitung 354 eingeschaltet sind. Die /4-Gruppe schiebt außerdem auf sich selbst weiter, da ihre UND-Glieder unter den angenommenen Umstanden eingeschaltet bleiben.

Wenn beim ersten Vergleich keine Übereinstimmung zustandekommt, schaltet das resultierende Ausgangssignal der NML-Verriegelung die B-Verriegelung ein. Der Ausgang der B-Verriegelung ändert die Schiebeschleifen der ß-Positionsgruppc und der EM-Position auf die Schleife 2 der Fig. 7, so dab sie zusammen eine Schleife bilden.

Der Ausgang der B-Verriegelung wird außerdem auf den 3-Schiebezähler geleitet, der Verschiebungen der drei Positionen in der Gruppe B zählt. Der 3-Schiebezähler gibt ein Ausgangssignal auf eine Leitung AUS, wenn 3 Verschiebungen erfolgt sind. Das Ausgangssignal der B- Verriegelung schaltet den Zähler auf die Signale der Schiebcschaltung und hält die UND-Glieder 332 uber die Leitung 374 und das ODER-Glied 336 vorbereitet, um Adressen von den Adressenausgangsleitungen an die ACU zu leiten. Wenn eine Übereinstimmung auftritt, während die B- Verriegelung eingeschaltet ist, schaltet das resultierende Ausgangssigna! auf der PASST-Leitung die B-Verriegelung uber die Leitung 377 ab. Dadurch werden die UND-Glieder 358 und 370 abgeschaltet, und die Verschiebung in der Kombination von EM-Schleifen und ß-Schleife 2 der Fig. 7 wird beendet. Die unabhängige Verschiebung der Gruppe 8 und E/A in den Schleifen 1 der Fi g. 7 wird wieder aufgenommen, da der Ausgang der PASST-Leitung die NML-Verriegelung über die Leitung 375 abschaltet, und die UND-Glieder 308 und 314 wieder vorbereitet, wozu der Ausgang der Leitung NML EIN durch den Inverter 348 umgekehrt iwrd. Das resultierende Signal auf der PASST-Leitung signalisiert der Benutzereinheit und setzt die R/W-Verriegelung, wie oben erklärt. Das Abschalten der 5-Verriegelung setzt den 3-Schiebezähler auf 0 zurück. Die Verschiebung der Positionenin der /!-Gruppe in der Schleife 1 oder 2 der Fig. 7 läuft weiter.

Wenn bei eingeschalteter ß-Verriegelung keine Übereinstimmung auftritt, schaltet das Ausgangssignal vom 3-Schiebezähler auf der Leitung AUS die B-Verriegelung ab, und schaltet eine /!-Verriegelung ein. Das Abschalten der B-Verriegelung schaltet den Eingang zum ODER-Glied 364 über die Leitung 362 ab. aber der Ausgang von der /4-Verriegelung liefert ίο ein Signal über die Leitung 376, so daß die E/A- und ß-Positionen weiter in derselben Einzelschleife liegen, die die Leitungen 356 und 357 bilden. Die A-Posiiionen liegen weiter wie vorher in einer separaten Schleife.

«5 Die Ausgangsleitung der /!-Verriegelung ist auch über die Leitung 378 mit den UND-Gliedern 380 vei bundcn, deren andere Anschlüsse an die Leitungen A ADRESSE Al S angeschlossen sind, die der Leitung A AUS in Fig. 7 entsprechen. Das Abschalten der B-Verriegelung schaltet die Eingangsleitung 374 zum ODER-Glied 336 ab. und da die andere dorthin führende Eingangsleitung 334 ebenfalls von der Leitung NML EIN über den Inverter 328 abgeschaltet ist, sind die UND-Glieder 332 jetzt abgeschalte*

Line Steuerschaltung für das statische Einbahn-Schieberegister der Fig. 9 ist nicht gezeigt, da diese sehr ähnlich sein kann wie die in Fig. 8 gezeigte, besonders bei Verwendung nur einer ACV. In diesem Ausfuhrungsbeispiel ist es von Vorteil, eine zusätzliche Verschiebung in der Kombination ElN-AUS-B' vorzusehen (Leitungen 356. 357 und zugehörige UND-Glieder in Fig. 8), wenn die geforderte Adresse nicht dort steht, so daß die zuletzt adressierte Position in die EA- Position zurückgeführt und nicht wegen der Übereinstimmung von /T-AUS (.-4 ADRESSE AUS in Fig. 8) durch die Schleife 2 der Fig. 9 nach AA geschoben wird

Die Anzahl der Positionen in den Gruppen A und B oder A' und B' der Fig. 7 bis V kann sich nach bedarf ändern, die einzige dazu in der Steuerschaltung erforderliche Änderung betrifft den 3-SCHIEBEZÄHLER der Fig. 8. der zur Anzahl von Positionen in der Gruppe B oder B' passen muß.
♦5 Im Ausfuhrungsbeispiel der F i g. 8 ist die Verzögerung um eine Verschiebung des Signals an die Benuizereinheit auf der PASST-Leitung nicht nötig, wenn die angeforderte Adresse in den Positionen E/A oder B steht. Es soll lediglich sichergestellt werden, daß die Benutzereinheit nicht liest oder schreibt, bevor die angeforderte Seite von der /!-Gruppe in die EM-Position geschoben wurde, wenn die angeforderte Adresse in einer /!-Position steht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

t-'Xi i-i 3865

Claims

Patentansprüche:

1. Informationsspeicher mit Schieberegistern, insbesondere zur Speicherung von großen Datcr.-mengen, die in Seiten geordnet sind, bei relativ kurzer Zugriffszeit, mit nacheinanderfoigenden Registerpositionen, deren jede Datenbits und Adressenbits speichern kann, mit einer Zugriffsposition zur Datenein- und -ausgabe, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei oder mehreren Speicherschleifen (A und B) eine Zugriffsposition (C) angeordnet ist, die mil einer Adressenerkennungsschaltung verbunden ist, die die Seitenandressen mit den gewünschten Adressen vergleicht, und daß eine Verschiebesteuerung die Verschiebung der Seiten in den genannten Speicherschleifen so steuert, daß diejenigen Seiten, auf die zuletzt Zugriffe erfolgt sind, in Positionen stehen, aus welchen sie vor den anderen Seiten in die Zugriffsposition geschoben werden können, wenn nicht Zugriff auf eine andere Seite gwünscht ist.

2. Informationsspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegister bzw. Speicherschleifen (A, B und C) jeweils als Umlauf register über einen Rückkopplungsweg (1) ausgebildet sind, daß übej weitere Verbindungsleitungen (2) der Eingang eines Schieberregisters mit dem Ausgang eines anderen verbunden ist. Und daß über weitere Leitungen (3) der Ausgang des letzten Schieberregisters (B) mit dem Eingang des ersten (A) verbunden ist.

3. Informationsspeicher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ku Schleifen verbundenen nach rechts und links verschiebenden Register (A, B und C) Seiten bzw. Gruppen einer Registerschleife, die die Zugriffsposition enthält, wenn die gewünschte Seite nicht In dieser Position steht, in einer Richtung ver Schieben, bis sie in der Zugriffsposition steht, und daß danach die anderen Seiten oder Gruppen in der anderen Richtung in einer Schleife verschoben Werden, die die Zugriffsposition nicht enihält, so daß die Seite, die vorher in der Zugriffsposition Wand, so gespeichert ist, daß sie als nächste wieder In die Zugriffsposition geschoben werden kann, »vorauf sie die Schieberrichtung ändert, so daß die Seiten bzw. Gruppen so geordnet werden, daß die !zuletzt verlangten zunächst und die zuerst verlangten am weitesten entfernt von der Zugriffspofcition stehen.

4. Informationsspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschleifen (A, B und C) jeweils eine Seite enthalten, die gleichzeitig verschoben werden.

5. Informationsspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und dritte Speicherschleife mit einer Zugriffspostion ausgestattet sind und die erste Speicherschleife keine Zugriffsposition enthält.

6. Informationsspeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Speicherschleife mit einer Adressenerkennungsschaltunj» verbunden ist, die die Anwesenheit der gewünschten Seite in dieser Speicherschleife feststellt und die Steuerung des Schieberegisters bzw. der Speicherschleife veranlaßt, diese Seite in die Zugriffs-

position zu verschieben.

7. Informationsspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zugriffspostion bildende Speicherschleife von der ersten Speicherschleife abschaltbar ist, so daß eine vierte selbständige Speicherschleife gebildet wird.

8. Informationsspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschieben von Seiten einer Klasse eine Speicherschleife mit einer Zugriffspostion angeordnet ist, daß zur Verschiebung der anderen Seiten der Klasse nach dem Verschieben der einen Seite der Klasse in die Zugriffsposition eine zweite Speicherschleife ohne Zugriffspostion angeordnet ist, daß deren Inhalt als nächste Seite wieder in die Zugriffsposition geschoben wird, worauf die Verschieberichtung geändert wird.

9. Informationsspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zugriff zur gewünschten Seite die Verschiebung in einer Speicherschleife unterbrochen wird.

IC. informationsspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speicherschleife (Ll) aus Registern besteht, deren Inhalt in der Schleife verschoben wird, wenn beim Aoressenvergleich keine Übereinstimmung von der Position (K) vorliegt, wodurch die zuletzt in Position (K) stehende Seite mit ihren Kennzeichenbits auf 1 in die Position 1 der Klasse und die letzte Seite in der Position (K-I) in die Position (Kl) gesteuert verschoben wird, worauf die Adressenbits der neuen Seite in Position (K) mit den angeforderten Seiten verglichen werden.