194424. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés dinamikus memóriával rendelkező digitális rendszerek rendelkezésre állásának növelésére, előnyösen számítógépeknél
1 A találmány tárgya eljárás és berendezés dinamikus memóriával rendelkező digitális rendszerek rendelkezésre állásának növelésére, előnyösen számítógépeknél. A 70-es évek második felében a számítógép technikában az addig majdnem kizárólagosan használt ferrít magos tárolókat fokozatosan felváltották a félvezetős tárolók. Operatív tár céljára legtöbbször dinamikus RAM chipekből felépített memóriát használnak. A dinamikus tároló chipekben a memória bit cella egy töltéstároló kondenzátorból és egy meghajtó tranzisztorból áll. A kondenzátor feltöltött, vagy kisütött állapota jelenti a logikai 1-et, vagy 0-át. A szivárgási áramok miatt a kondenzátor töltését periodikusan fel kell frissíteni. A jelenleg legelterjedtebb tároló chip 64Kxl szervezésű. A tokon belül a tároló mátrix szervezésű,sorokból és oszlopokból áll. A 64K címzéséhez szükséges 16 bites címet multiplexált formában két egymás után adott 8 bites formában kell megadni külön mintavevő jelek (RAS, CAS) kíséretében . Bármelyik sor címzése (RAS) a sorban lévő 512 bitet automatikusan regenerálja. Általában a tároló chipeket 2 ms-onként kell felfrissíteni, egy 128 frissítési ciklust jelent. A frissítési ciklusokat lehet időben arányosan elosztva kiadni, vagy rögtön egymás után mind a =28-at (burst mode). Általában az előző módszer az elterjedtebb, mivel a burst mode nagyon hosszú ideig lefoglalja a tárat, hiszen frissítés alatt nem lehet írás, vagy olvasási ciklusokat indítani. A frissítési ciklusok indítása általában a memória feladata. A memória vezérlés logikai tervezésénél figyelembe kell venni, hogy a frissítés és a memória olvasás, vagy írás ciklusok időben aszinkron folyamatok, hiszen az olvasás vagy írás ciklusokat egy külső egység pl. processzor indítja. Legrosszabb esetben a külső egység memória ciklus indítása egy teljes frissítési ciklussal késik,ha a két ciklus időben pont egybeesik. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt nehézségek egyidejű kiküszöbölése. A találmánnyal, megoldandó feladat ennek megfelelően egy olyan eljárás és berendezés kialakítása, mely a dinamikus memóriával rendelkező digitális rendszerek rendelkezésre állását az ismertekéhez képest megnövelik. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a külső memória cím és a frissítés egymáshoz van szinkronizálva, akkor a késleltetés megszűnik, ugyanis a külső memória ciklusok általában csak egy bizonyos holtidő elteltével ismétlődnek. Ezt a holtidőt a memória ciklust kezdeményező egység sebessége, szervezése és a memória illesztés (pl. busz interface) időzítése határozza meg. Ha a memória frissítést a memória ciklusokkal szinkronizálva ebben a holtidőben lehet végrehajtani , akkor a frissítés nem késlelteti a memória ciklusokat. A találmány szerinti eljárás egy olyan eljárás továbbfejlesztése , melynek során a dinamikus memóriát felfrissítjük, mely frissítési időtartam alatt a memória hozzáférhetetlen. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a memória frissítést lépésenként két, a memóriához csatlakozó központi vezetékkötegen zajló adatforgalmi ciklus közötti holtidőben hajtjuk végre. A találmány értelmében célszerű, ha a frissítés megkezdése előtt figyeljük a központi vezetékköteg foglaltság jelét, és amikor egy adatforgalmi ciklus befejeződött, egy frissítési ciklust hajtunk végre. Abban az esetben, ha a központi vezetékkötegen adatforga2 lom nem történik egy adott időn, például tíz mikroszekundumon belül, abban az esetben is megkezdiük a frissítést. A találmány szerinti berendezés egy olyan ismert berendezés továbbfejlesztése, melynek illesztő egysége, dinamikus memóriája, vezérlő egysége és óragenerátora van. Az illesztő egység bemenetei időzítő vezetékkötegen keresztül a dinamikus memória és a vezérlő egység bemenetére, valamint az óragenerátor kimenetére, ki/bemenetei pedig adat vezetékkötegen át a dinamikus memória, vezérlő vezetékkötegen keresztül a vezérlő egység ld/bemeneteire, valamint központi vezetékkötegre vannak csatlakoztatva. A dinamikus memória további ki/bemenetei frissítő vezetékkötegen keresztül a vezérlő egység további ki/bemeneteire vannak kötve. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a berendezés vezérlő egységének adatforgalom vezérlője, időrendi vezérlője és frissítés vezérlője van. Az időrendi vezérlő bemenetei foglaltság jelző vezetéken keresztül az adatforgalom vezérlő kimeneteire, illetve ciklus jelző vezetéken át a frissítés vezérlő kimenetére, továbbá időzítő vezetékkötegen keresztül az adatforgalom vezérlő bemeneteire, valamint a frissítés vezérlő bemeneteire, kimenetei pedig engedélyező vezetéken keresztül a frissítés vezérlő további bemenetére, valamint vezérlő vezetékkötegen át az adatforgalom vezérlő ki/bemenetére vannak csatlakoztatva. A frissítés vezérlő kimenetei a frissítő vezetékkötegre vannak kötve. A találmány értelmében célszerű, ha az időrendi vezérlőnek beállító áramköre, indító áramköre és kapuzó áramköre van. A beállító áramkör bemenetei ciklus jelző vezetéken keresztül az indító áramkör bemenetére, valamint az időzítő vezetékkötegen át a kapuzó áramkör bemeneteire, kimenete pedig fázis váltó vezetéken át az indító áramkör további bemenetére, valamint a kapuző áramkör további bemenetére van csatlakoztatva. Az indító áramkör még további bemenetei kapuzó vezetéken keresztül a kapuzó áramkör kimenetére, valamint foglaltság jelző vezetékre, kimenete pedig az engedélyező vezetékre van kötve. Nevezetesen célszerű, ha a beállító áramkör tároló áramkör, előnyösen egy élvezérelt RS tároló. Célszerű továbbá, ha az indító áramkör kapuzott tároló elem, előnyösen dinamikus tároló. Célszerű továbbá még az is, ha a kapuzó áramkör egy ÉS kapu vagy egy NAND kapu. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti eljárást, valamint az ismert és a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti eljárás idődiagramja, a 2. ábra az ismert és a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakja, a 3. ábra a találmány szerinti vezérlő egység példakénti kiviteli alakja, a 4. ábra a találmány szerinti időrendi vezérlő példakénti kiviteli alakja. A rajzon azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek. Az egyirányú kapcsolatokat nyíllal, a kétirányú kapcsolatokat kettős nyíllal jelezzük. A találmány szerinti eljárást részletesebben az 1. ábra idődiagramja alapján Ismertetjük. A frissítés időzítését Dl, D2 időzítő jelek vezérük. 2 ms-os és 128 ciklusos frissítésnél (a továbbiakban ezt a periódust tételezzük fel) Dl időzítő jel high tartalma legyen 10 194.424 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
