197971. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés puffermemória hatékonyságot növelő vezérlésére, előnyösen számítógépekhez
197971 1 A találmány tárgya elrendezés puffermemória hatékonyságot növelő vezérlésére előnyösen számítógépekhez. Mint ismeretes a digitális technikában minden olyan esetben, amikor gyakran előforduló programrészeket kell futtatni a hatékonyság növelése érdekében puffermemóriát használnak azért, hogy ne kelljen minden egyes adatért vagy utasításért az operatív memóriához fordulni. így az ismétlődő programhurkok esetében elég egyszer az operatív memóriából kiolvasni az adatot vagy az utasítást, mert utána az már megtalálható a puffermemóriában, mivel az operatív memóriából történő kiolvasáskor az adat vagy utasítás automatikusan beíródik a puífermemóriába is. Ez a megoldás nagymértékben csökkenti a rendszer busz forgalmát következésképpen jelentősen csökkenti a program futási idejét is. Sajnos azokban az esetekben, amikor ismétlődő programhurkok más és más adatblokkot használnak, a puffermemória folyamatosan átíródik és így gyakorlatilag elvész a puffermemória okozta hatásfok növekedés, ugyanis a puffermemória mindig a frissebb információkat tárolja le és a régieket törli, következésképpen a puffermemóriában tárolt programhurok a mindig újabb bekerülő adatok miatt törlődik a puffermemóriából, így azt állandóan újra és újra be kell olvasni operatív memóriából. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt nehézség kiküszöbölése. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően egy olyan elrendezés kialakítása, mely alkalmas puffermemória hatékonyságot növelő vezérlésére előnyösen számítógépekhez. A találmány alapja az a felismerés, hogy a feladat egyszerűen megoldódik, ha megakadályozzuk, hogy a változó adathalmaz esetén a puffermemóriában lévő programhurok átíródjék. A találmány szerinti megoldás egy olyan ismert megoldás továbbfejlesztése, melynek során az egymás után következő adatokat, illetve utasításokat operatív memóriából vezérlő egységbe olvassuk be és kiírás esetén beírjuk a puffermemóriába és az operatív memóriába is, újabb adat, illetve utasítás beolvasásakor megnézzük először a puffermemóriát, hogy nincs-e benne az adat, illetve utasítás és amennyiben ott megtalálható, az adatot, illetve utasítást a puffermemóriából olvassuk be, egyébként pedig az operatív memóriából. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy minden egyes puffermemóriából történő beolvasáskor megjegyezzük a beolvasás tényét, illetve számoljuk az egymás utáni találatokat és amennyiben a soron következő adat, illetve utasítás nem található meg a puffermemóriában és egy előre meghatározott küszöbértéknél többször volt a puffermemóriában találat, úgy azt az utasítást, illetve adatot nem tároljuk le a puffermemóriái 2 ba. Abban az esetben, ha a beolvasást megelőző adat, illetve utasítás nem volt benne a puffermemóriában, úgy kiírásnál az operatív memóriába és a puffermemóriába is beírjuk az adatot, illetve az utasítást. A találmány értelmében célszerű, ha a küszöbérték minimum egy, a maximum száz. A találmány szerinti elrendezés egy olyan ismert elrendezés továbbfejlesztése, melynek központi vezetékkötegre kapcsolódó központi egysége, puffermemóriája és perifériái vannak. A központi egység és operatív memória belső vezetékkötegen keresztül össze van kötve. A továbbfejlesztés,vagyis a találmány abban van, hogy az elrendezésnek puffermemóriát vezérlő berendezése is van. A puffermemóriát vezérlő berendezés bemenetei a belső vezetékkötegre és a központi vezetékköteg részét képező alaphelyzetbe állító vezetékre, kimenete pedig tiltó vezetéken keresztül a puffermemória bemenetére van kötve. A találmány értelmében a puffermemóriát vezérlő berendezésnek memória ciklust érzékelő egysége, puffermemória találatot érzékelő egysége, sorozatos találatokat számláló egysége és tiltó egysége van. A memória ciklust érzékelő egység bemenetei a belső vezetékkötegre, kimenete pedig memóriaciklust jelző vezetéken keresztül a puffermemória találatot érzékelő egység bemenetére van kötve. A puffermemória találatot érzékelő egység további bemenete a belső vezetékköteg részét képező találatjelző vezetékre, kimenetei pedig részben léptető vezetéken keresztül a sorozatos találatokat számláló egység bemenetére, részben pedig találat nem létét jelző vezetéken át a tiltó egység bemenetére van csatlakoztatva. A tiltó egység további bemenete alaphelyzetbe állító vezetékre, ki/bemenetei vezérlő vezetékkötegen keresztül a sorozatos találatokat számláló egység ki/bemeneteire, kimeneté pedig a tiltó vezetékre van kötve. Célszerűen a memória ciklust érzékelő egység magnitúdó komparátor, s előnyösen SN7485. A puffermemória találatot érzékelő egységnek első kapu áramköre, invertáló áramköre és második kapu áramköre van. Az első kapu áramkör egyik bemenete memória ciklust jelző vezetéken keresztül a második kapu áramkör egyik bemenetére, másik bemenete pedig találatjelző vezetéken át az invertáló áramkör bemenetére, kimenete pedig léptető vezetékre van csatlakoztatva. A második kapu áramkör másik bemenete invertáló vezetéken keresztül az invertáló áramkör kimenetére, kimenete pedig találat nem létét jelző vezetékre van kötve. Célszerűen az első kapu áramkör és a második kapu áramkör kétbemenetű ÉS-kapu előnyösen SN7408. A sorozatos találatokat számláló egységnek számláló részegysége és tároló áramköre van. A számláló részegység egyik bemenete a léptető vezetékre, másik bemenete a vezérlő vezetékköteg részét képező alaphelyzetet beállí5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
