Ассоциативный запоминающий элемент

 

АССОЦИАТИВНЫЙ ЗАПОМИНАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий триггер, первый и второй элементы ИЛИ и пер вый и второй элементы И, первые входы которых Объединены и являются первым входом запоминающего элемента, второй вход первого зле-) мента И .подключен к первому вы.- , ходу триггера, второй вход второго элемента И является вторым входом запоминающего элемента, а выходы элементов И подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, вы-. ход которого является первым выходом запоминающего элемента, первый вход и выход второго элемента ИЛИ являйтся соответственно третьим входом и четвертым выходом запоминающего элемента, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью ; расширения области его применения за счет осуществления поиска по большему числу критериев, в него введены элемент И-НЕ, элементы НЕ., эле менты И с третьего по семнадцатый и элементы ИЛИ с третьего по пятый, причем первые входы элементов И с третьего по седьмой подключены к перво мУ входу запоминающего элемента, первые входы восьмого, девятого и десятого и вторые входы второго, шестого и седьмого элементов И подключены к второму входу запоминающего элемента , первый вход элемента И-НЕ подключен к третьему входу запоминающего элемента, первый вход одиннадцатого и второй вход третьего элементов И, первые входы двенадцатого , тринадцатого и четыр .надцатого и вторые входы восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, первые входы пятнадцатого, шестнадцатого и семнадцатого элементов И, вход первого элемента НЕ, выход семнадцаi того и третий вход третьего элементов И, вход второго элемента НЕ, (Л выход тринадцатого и второй вход двенадцатого элементов И, выход элемента И-НЕ и третьи входы десятого , одиннадцатого и двенадцатого элементов И объединены соответственно и являются входами запоминающего элемента с четвертого по девятый, первый выход триггера подключен к вторьм входам первого, пятого, тринадцатого,четырнадцатого , пятнадцатого и семнадцатого, ел третьим входам шестого и восьмого оо и четвертым входам десятого и одиннадцатого элементов и, второй выход триггера подключен к третьему № ю входу девятого и четвертым входам третьего и двенадцатого элементов И, выход второго элемента НЕ подключен к четвертому входу девятого элемента И, выход первого элемента НЕ подключен к вторым входам четвертого и шестнадцатого, .третьим входам пятого и седьмого и пятым входам девятого, десятого и оди р н адца то го элеме н то в И, выход четырнадцатого элемента И .подключен к вторые входам второго ИЛИ и элемента И-НЕ, вы

СОЮЗ С()ВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А. (19) (11) 3(51) G 11 (: 15/00

) t

L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3457084/18-24 (22) 18.06.82 (46) 07.11.83. Бюл. )) 41 (72) В.Б.Матвеев (71) Казанский. ордена Трудового

Красного Знамени и ордена Дружбы . народов авиационный институт им. A.Н.Туполева (53) 681.327.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 615543, кл. С) 11 С 15/00, 1977.

2. Фет Я.И. Параллельные процессоры для управляющих систем.

М., Энергоиздат, 1981, с. 34 (прототип). (54) (57) АССОЦИАТИВНЬ .Й ЗАПОМИНАОЩИИ ЭЛЕМЕНТ, содержащий триггер, первый и второй элементы ИЛИ и первый и второй элементы И, первые входы которых объединены и являются первым входом запоминающего элемента, второй вход первого эле-i мента И .подключен к первому выходу триггера, второй вход второ- го элемента И является вторым вхо" дом запоминающего элемента, а выходы элементов И подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом запоминающего элемента, первый вход и выход второго элемента

ИЛИ являются соответственно третьим входом и четвертым выходом запоминающего элемента,.о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области его применения, эа счет осуществления поиска по большему числу критериев, в него введены элемент И-НЕ, элементы

НЕ,, элементы И с третьего по семнадцатый и элементы ИЛИ с третьего по пятый, причем первые входы элементов И с третьего по седьмой подключены к первому" входу запоминающего элемента, первые входы восьмого, девятого и десятого и вторые входы второго, шестого и седьмого элементов И подключены к второму входу запоминающего элеменга, первый вход элемента И-НЕ подключен к третьему входу запоминающего элемента, первый вход одиннадцатого и второй вход треть. его элементов И, первые входы двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого и вторые входы восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, первые входы пятнадцатого, шестнадцатого и семнадцатого элементов И, вход первого элемента НЕ, выход семнадцатого и третий вход третьего элементов И, вход второго элемента НЕ, выход тринадцатого и второй вход двенадцатого элементов И, выход элемента И-НЕ и третьи входы десятого, од)(ннадцатого и двенадцатого элементов И объединены соответственно и являются входами запоминающего элемента с четвертого по девятый, первый выход триггера подключен к вторым входам первого, пятого, тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого и семнадцатого, третьим входам шестоге и восьмого и чЕтвертым входам десятого и одиннадцатого элементов И, второй выход триггера подключен к третьему входу девятого и четвертым входам третьего и двенадцатого элементов

И, выход второго элемента НЕ подключен к четвертому входу девятого элемента И, выход первого элемента НЕ подключен к вторим входам четвертого и шестнадцатого, третьим входам пятого и седьмого и пятым входам девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, выход четырнадцатого элемента И подключен к вторьи входам второго элемента ИЛИ и элемента И-НЕ, вы1053162 или

20

40 ходы третьего, восьмого, девятого и одиннадцатого элементов И подклк чены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам третьего элемента ИЛИ, выход которого является третьим выходом запоминающего элемента, выходы четвертого и десятого элементов И подключены соответственно к третьему и четвертому входам первого элемента ИЛИ., выходы двенадцатого, пятнадцатого и шестнадцатого эле1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам.

Известен ассоциативный запомина ющий элемент, содержащий триггер и элементы И-НЕ, причем первый и второй входы первого элемента

И-НЕ подключены соответственно к первому выходу триггера и первому выводу элемента, первый и второй входы второго элемента И-HE подключены соответственно к второму выходу триггера и второму выводу, а выходы первого и второго элемен-. тов И-НЕ подключены к третьему выводу элемента (1) .

Недостатком этого ассоциативного запоминающего элемента является ограниченность поисковых возможностей.

Наиболее близким техническим. решением к изобретению является ассоциативный запоминающий элемент, содержащий триггер, элементы И и элементы ИЛИ, причем первый вывод элемента подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому выходу триггера и второму выводу элемента, а выходы -подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему выводу элемента, а первый вход второго элемента ИЛИ, выход. которого подключен к четвертому выводу элемента, подключен к пятому выводу элемента (2 .

Недостатком данного элемента являются ограниченные поиском по максимуму функциональные возможности, что снижает область применения устройства.

Целью изобретения является расширение области применения ассоциативного запоминающего элемента ментов И подключены соответственно к первому, второму и третьему входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого является четвертым выходом запоминающего элемента, а выходы пятого, шестого и седьмого элементов И подключены соответственно к первому, второму и третьему входам пятого элемента

ИЛИ, выход которого является пя,тым выходом запоминающего элемен-! та.

2 за счет осуществления поиска по большему числу критериев, в частности осуществления поиска в массиве хранимых признакоВ (х;) 1= 1 таких признаков Х„Е1Х; ), что 4(=Ги, Х„-м р > (, 9)= k,è, xg- х У, где Y — признак. опроса.

Поставленная цель достигается тем, что в ассоциативный запоминающий элемент, содержащий триггер, первый и второй элементы ИЛИ и пер вый и второй элементы И, первые входы которых объединены и являются первым входом запоминающего элемента, второй вход первого элемента И подключен к первому выходу триггера, второй вход второго элемента И является вторым входом запоминающего элемента, а выходы элементов И подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом запоминающего элемента, первый вход . и выход второго элемента ИЛИ явля.ются соответственно третьим входом и четвертым выходом запоминающего элемента, введены элемент

И-НЕ, элементы НЕ, элементы И с третьего по семнадцатый и элементы ИЛИ с третьего по пятый, причем первые входы элементов И с третьего по седьмой подключены к первому входу запоминающего элемента, первые входы восьмого, девятого и десятого и вторые входы второго, шестого и седьмого элементов И подключены к второму входу запоминающего элемента, первый вход элемента И-НЕ подключен к третьему входу запомина-. ющего элемента, первый вход одиннадцатого и второй вход третьего элементов И, первые входы двенад1053162 цатого, тринадцатого и четырнадцатого и вторые входы восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, первые входы пятнадцатого, шестнадцатого и семнад- цатого элементов И, вход первого элемента НЕ, выход семнадцатого и третий вход третьего элементов И, вход второго элемента НЕ, выход тринадцатого и второй вход двенадцатого элементов. И, выход элемента И-НЕ и третьи входы десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И объединены соответственно .и являются входами запоминающего элемента с четвертого по девятый, 15 первый выход триггера подключен к вторым входам первого, пятого, тринадцатого, четырнадцатого, пят.— надцатого и семнадцатого, третьим входам шестого и восьмого и чет- ;@ вертым входам десятого и одиннадцатого элементов И, второй выход триггера подключен к третьему входу девятого и четвертым входам . третьего и двенадцатого элементов И, 25 выход второго элемента НЕ подключен к четвертому входу девятого элемента И, выход первого элемента HK подключен к вторым входам четвертого и шестнадцатого, третьим входам пятого и седьмого и пяЗО тым входам девятого, десятого и одиннадцатого элементов И, выход четырнадцатого элемента И подключен к вторым входам второго элемента

ИЛИ и элемента И-HE выходы третьего, восьмого, девятого и одиннад- цатого элементов И подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам третьего элемента HJIH выход которого 40 является третьим выходом запоминающего элемента, выходы четвертого и десятого элементов И подключены соответственно к третьему и четвертому входам первого элемента ИЛИ, выходы двенадцатого, пятнадцатого и шестнадцатого элементов И подключены соответственно к первому второму и третьему входам четвертого элемента ИЛИ, выход кОторого 5() является четвертым выходом запоминающего элемента, а выходы пятого, шестого и седьмого элементов И подключены соответственно к первому, второму и третьему входам пятого элемента ИЛИ, выход которого является пятым выходом запоминающего элемента.

На фиг. 1 изображена функциональная схема ассоциативного запоми- 60 нающего элемента; на фиг. 2 — структура накопителя ассоциативного запоминающего устройства, в состав которого входит этот ассоциатив,ный запоминающий элемент.

Лссоциативный запоминающий элемент (фиг.1) содержит триггер 1, элементы

И 2-18 с первого по семнадцатый соответственно, элемент И-НЕ 19, элементы ИЛИ 20-24 с первого по пятый соответственно, первый 25 и второй 26 элементы НЕ. Запоминающий элемент имеет первый 27,и вто рой 28 входы, первый 29 и второй 30 выходы, входы 31-37 с третьего по девятый соответственно и выходы

38-40 с третьего по пятый соответственно .

Накопитель ассоциативного запоминающего устройства, содержащий и п -разрядных слов (j=1и ), мОжет быть построен следующим образом.

Входы 27, 33 и 34 каждого ассо.циативного запоминающего элемента

1 . 41 (фиг. 2), кроме первых, подключены соответственно к выходам

29, 38 и 39 предыдущего в слове элемента. Вход 31 каждого элемента, кроме элементов первого слова, подключен к выходу 30 одноименного элемента предыдущего слова. Входы

37, 35, 36, 32 и 28 каждого элемента подключены соответственно к одноименным первой 42, второй 43, третьей 44, четвертой 45 и пятой

46 разрядным шинам, а выход 40 каждого элемента - к одноименной словарной шине 47.

С целью упрощения цепи записи и считывания информации на фиг. 1 и 2 не показаны и не рассматриваются, так как их выполнение для предлагаемого изобретения несущест. венно и общеизвестно.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии у первых в словах элементов входы 33 подключены к источнику потенциала логической единицы, а на входы

27 и 34 подается уровень логического нуля. На входы 31 элементов первого слова подается уровень логического нуля. Разрядные шины

42 — 44 через резисторы подключены к источникам опорного напряжения, тем самым на шинах 43 я 44 реализуется функция "монтажное ИЛИ", а иа шине 42 — "монтажное И-ИЛИ-НЕ", Словарные шины 47 также выполняют функцию "монтажное ИЛИ".

Яа четвертые 45 и пятые 46 разрядные шины подаются соответственно прямые и инверсные значения разрядов признака опроса. Хранимые признаки записываются в словах в порядке убывания разрядных весов.

В порядке убывания разрядных весов на ячейки всех слов подается и призна к опроса.

1053162

Накопитель ассоциативного запоминающего устройства, эа исключением триггеров 1, в которых записаны значения разрядов хранимых признаков и которые не изменяют свои состояния в процессе ассоциативного поиска, представляет собой итеративную комбинационную логическую сеть, в которой ассоциативный поиск осуществляется за один такт, причем поиск (переходный процесс в схеме) инициируется изменением логической переменной на любом из выходов накопителя или изменением состояния любого триггера 1. При этом на выходах

38, 29, 39 и 40 1 -го элемента -ro слова вырабатываются соответственно функции oL,>, Pi>, „ и 8," и на -х первой 42, второй 43 и третьей 44 разрядных шинах вырабатываются соответственно функции

A, O . и C а на 1 -й словарной в ине 47 вырабатывается функция D„, которые определяются следующими выражениями ч P;„„Z„(8

p" =о(, Е 1 А В и (, 7.

-о(,,,Е; (А 8 й,,(; У. (= "(, -1 А) С1 Т .< (i1 81)

1) — I - )"" 1""(1»

1, д (- е1 е, е

Р1-,, „

I ) =Л 71" О(,„;-»

«=5

73; =Ч В„

1 = п где g",, 1;1, и ;; - логические функции на выходах 38, 29 и .39

-ro элемента i --ro слова; и 2, - логические переменные

11 1 на первом и втором соответственно выходах триггера 1 элемента 41; и Y — прямое и инверсное зна3 (. чения ) -ro разряда признака опроса.

РеэуЛьтат поиска определяется как функция состояний на словарных шинах 47 (2;) и на выходах 38 (с(;„„) и 29 (1; ) последних в словах элементов. у, = D; v (d.; ч о, „ 1ч о; „

10 причем равенство „ логической единице означает, что признак Х удовлетворяет условию поиска.

Если хранимые признаки записаны в прямом коле, т.е.2, 1 †.x<, где

X — значение ) -ro разряда призна1) ка Х,, то в результате поиска выбираются такие признаки Х;, что

Ч0= <,n: х — х1 - 1

Если хранимые признаки записаны в инверсном виде, т.е. 7;>. = х; то в результате поиска выберутся такие признаки х;, что

М(=4п: х<-!

Другими словами, в результате ассоциативного поиска отмечаются максимальные (или минимальные) среди хранимых признаков, причем только те, которые отличаются от следующих в порядке убывания (возрастания) на величину не менее f . Такой вид поиска может быть полезен, например, в автоматизированных системах управ.— ления для обнаружения опасных ло- . кальных экстремумов. Поиск максимума и минимума является частным

40 случаем реализованного в предлагаемом устройстве поиска и осуществляется при задании Y--O.

Технико-экономическое преимуще45 ство предлагаемого ассоциативного запоминающего элемента по сравнению с известным заключается, таким образом, в расширении его области применения.

10531á2

1053162

Составитель В. Рудаков

Редактор В.Данко Техред K. Tenep Корректор М.Шароши

Заказ 8882/50 Тираж 594. . .Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4