Ассоциативное запоминающее устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве ассоциативного запоминающего устройства ЭВМ и В качестве элемента в ассоциативных процессорах при параллельной и матричной обработке данных. Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства и расширение его функциональных возможностей за счет выпол-: нения в нем дополнительных логических операций. Устройство содержит матричный накопитель,-состоящий из запоминающих ячеек 1, каждая из которых содержит запоминающие элементы 2, каждый из которых, в свою очередь, содержит триггер 3, блок 4 сравнения, элементы И 5 и 6. Устройство также содержит логические блоки 7, каждый из которьгх содержит элементы И 11-13, элементы И-НЕ 14 и 15 и триггер 16.1 ип. с (О (Л aSitSf t paipfS г розря гз . pajpf

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU 12 721

СО С За

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3774579/?4-24 (22) 19.07.84 (46) 15.12.86. Бюл. N 46 (72) Ю.Г. Земсков, Г.М. филиппов и В.А. Шаповалов (53) 681.327(088.8) (563 Авторское свидетельство СССР

У 1037345, кл. G 11 С 15/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1023396, кл. G 11 С 15/00, 1983. (54) АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве ассоциативного запоминающего устройства 3ВМ и в качестве элемента в ассоциативных процессорах при параллельной и матричной обработке данных; Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и расширение его функциональных воэможностей за счет выпол-: нения в нем дополнительных логических операций. Устройство содержит матричный накопитель, состоящий из запоминающих ячеек 1, каждая из которых содержит запоминающие элементы

2, каждый из которых, в свою очередь, содержит триггер 3, блок 4 сравнения, элементы И 5 и 6. Устройство также содержит логические блоки 7, каждый из которых содержит элементы И 11-13 Ж элементы И-НЕ 14 и 15 и триггер 16. 1 ил. д

1277? 10

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано.в качестве ассоциативного запоминающего устройства ЭВМ и в качестве элемента в ассоциативных процессорах при параллельной и матричной обработке данных.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и расширение

его функциональных возможностей эа счет выполнения в нем дополнительных логических операций.

На чертеже изображена структурная схема ассоциативного запоминающего устройства (АЗУ) °

Устройство содержит матричный накопитель, состоящий из запоминающих ячеек 1, каждая из которых содержит запоминающие элементы ?. Каждый запоминающий элемент содержит триггер 3, блок 4 сравнения, группу, состоящую из элемента И 5 и элемента И 6, Устройство также содержит логические блоки 7. Каждый блок 7 управляется сигналами, поступающими по шине 8 сброса, шине 9 опроса, шине

10 чтения. Каждый блок 7 содержит первый элемент И 11, второй элемент

И 12, третий элемент И 13,, элемент

И-НЕ 14, элемент ИЛИ-НЕ 15 и триггер 16. К блокам 7 подключены также шина 17 блокировки обращения, шина

18 формирования массива. Блоки 7 соединены с шинами 19 результата сравнения, шиной 20 записи, шинами 21 разрешения чтения и записи 22, Запоминающие элементы 2 подключены к информационным шинам 23 и шинам 24 маски..Элемент И 13 имеет выход 25, причем Выход 25 последнего:элемента И

13 является индикаторным выходом устройства.

АЗУ работает следующим образом.

На шины 23 параллельными кодами подается для сравнения искомое число. Совпадение его с данными одной из строк матрицы АЗУ формирует на выходе блока 4 сравнения каждого разряда сигнала "1", который по объединяющей эти выходы шине 19 поступает на триггер 16 через время, равное переходному процессу в запоминающем элементе 2 строки, подается импульс опроса, по которому результат сравнения в каждой строке запоминается на триггерах 16.

Разряды, подлежащие исключению из операций сравнения, максирунтся

1Î

2О

5О

55 путем подачи единичного уровня на соответствующие разряды шин 24.

При совпадении данных определенной строки триггер 16 устанавливается в единичное состояние. Пряыой выход триггера 16 при наличии сигнала "Нет блокировки" на шине 17 разрешает прохождение сигнала "Запись", "Чтение" через элементы И 12 и 11 соответственно на шины 22 и 21, Сигнал "Нет блокировки" формируется либо извне (высокий потенциал на шине 17), либо внутри матрицы от строки к строке через элементы И

13 от триггера 16 предыдущей строки находящегося в состоянии "1".

Инверсный выход триггера 16 через элемент И 13 и шины запрещает "Чтение" и "Запись" во все последующие строки матрицы. Кроме того, с этого выхода триггера 16 в последней строке формируется выходной сигнал |Нет информации" через элемент И 13. Операция "Чтение" или "Запись" осуществляется поцачей на шину 10 или 20 соответственно сигнала 1, который через элементы И 11 и 12 подается на шины 21 и 22 при условии, что на входе элементов И 11 и 12 существуют сигналы "Нет блокировки" и единичный сигнал триггера 16. Чтение или запись числа в элементы 2 каждой строки производится через элементы И 5 и 6 соответственно при наличии сигналов на шинах 21 или 22. При этом в режиме чтения число параллельным кодом из триггеров 3 поступает на шины 23 через элемент И 5. В режиме "Запись" на эти шины подается записываемое число, которое поступает на вход триггера 3. Для обеспечения записи в триггер на его вход С через элемент И 6 поступает сигнал "Запись" по шчне 22 при условии отсутствия сигнала "Маска" на входе элемента

И 6.

При окончании операции записи или чтения в выбранную строку триггер 16 сбрасывается в "0" через элемент ИЛИ-НЕ 15. При этом прекращается выдача блокирующего сигнала с логического блока 7 этой строки на другие логические блоки 7 других строк, т.е,. разрешается чтение или

I запись в следующую строку, в логическом блоке которой триггер 16 наХОДИТСЯ B eÄHÍÈ×ÍÎÌ СОСТОЯНИИ.

Нахождение чисел Х «+ +h Х 6существляется и два такта. Вначале нахо1277210

ВНИИПИ Заказ 6687/48

Тираж 543 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дятся числа Х вЂ” ЬХ, где Х подается на шины 23, а д Х вЂ” на шины 24.1 на шину 9. При отсутствии сигнала "Нет информации" на шину 10 подается сигнал "Чтение" и с шин 23 снимается 5 результат. Затем находится Х + А Х, где Х + Х = Х . Значение Х, — 6 Х находятся так же, как Х вЂ” 6 Х.

Для нахождения грУппы чисел (массива) или сложных выражений с переменной длиной по части совпавших значений, а также для работы с таблицами накопитель разбивают на поля; поле управляющих кодов и поле массивов чисел или сложных выражений. Поля записываются по строкам последовательно строка за строкой в накопитель.

В начале и в конце записи в поле управляющих кодов записывается ключ. 2О

Для нахождения необходимого массива или выражения выдается код ключа на шины 23 и маскируются те разряды, которые относятся к рабочему полю. При отсутствии сигнала на шине 25 на шину 18 подается сигнал "Массив", кото,рый, начиная с логического блока 7 строки, содержащей информацию ключа, устанавливает через элемент И 13 в единичное состояние триггеры 16 всех ЗО последующих логических блоков 7.

При выводе информации часть разрядов управляющего поля соединяется с шинами 8,9,10,20,18, которые уп равляют работой матрицы. При окончании чтения или записи на шину 8 поступает с управляющего поля сигнал сброса элементов памяти логических блоков 7 через элемент ИЛИ-НЕ t5.

Для нахождения сложного выражения 40 по его части, схема соединений остается такой же, как и работа по ключу, только в управляющих разрядах поля управления всегда пишется условный код. Этот код может быть использован 45 для поиска другой части сложного выражения путем его дополнения искомым числом или его частью.

Формула и з обретения

Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее матричный накопитель, логические блоки, каждый из которых содержит первый и второй элементы И, первые входы которых подключены к прямому выходу триггера, причем одни из входов и выходы запоминающих элементов каждой строки матричного накопителя подключены соответственно к шинам разрешения записи и чтения и к шине результата сравнения, другие входы запоминающих элементов каждого столбца матричного накопителя подключены к соответствующим информационной шине, шине маски, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расширения его функциональных возможностей за счет выполнения в нем дополнительных логических опера- ций, в каждый логический блок введены третий элемент И, элемент И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, причем первый вход триггера подключен к шине результата сравнения, второй вход — к шине опроса, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с шинами чтения и .записи, выход первого элемента И подключен к шине разрешения чтения и первому входу элемента ИЛИ-HE выход второго элемента И соединен с шиной разрешения записи и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, третий вход элемента ИЛИНЕ подключен к шине сброса, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к третьему входу триггера, четвертый вход которого соединен с выходом элемента

И-НЕ, инверсный выход триггера подключен к первому входу третьего элемента И, первый вход третьего элемента И подключен к шине формирования массива, вторые входы третьего элемента И и элемента И-НЕ и третьи входы первого и второго элементов И каждого логического блока, кроме первого, подключены к выходу третьего элемента И, предшествующего логического блока, вторые входы третьего элемен-, та И и элемента И-НЕ и третьи входы первого и второго элементов И первого логического блока подключены к шине блокировки обращения, выход третьего элемента И последнего логического блока является индикаторным выходом устройства.