Ассоциативное запоминающее устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств хранения информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет возможности совмещения процедур поиска и вывода информации. Ассоциативное запоминающее устройство содержит слой магнитоодноосного материала с ЦМД, на поверхности которого расположен генератор ЦМД, взаимосвязанный через основной регистр ввода и основные переключатели ввода с регистрами хранения ассоциативных признаков и регистрами хранения информации, основные репликаторы-переключатели, магниторезисторы элемента считывания ЦМД. Кроме того, устройство содержит по числу регистров хранения ассоциативных признаков дополнительные репликаторы-переключатели, дополнительный переключатель ввода, дополнительный регистр ввода, регистр признака, дополнительные регистры вывода, магниторезисторы, эннигиляторы ЦМД, переключатели вывода информации. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15311 ц1) 4 G 11 С 15/02, 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ верхности которого расположен генератор 3 Ц1Щ, взаимосвязанный через основной регистр 4 ввода и основные переключатели 5 ввода с регистрами 6 хранения ассоциативных признаков и регистрами 7 хранения информации, ос-. новные репликаторы-переключатели 8, первый 9 и второй 10 магниторезисторы элемента 11 считывания ЦМД, регистры 7 хранения информации посредством основного регистра 12 вывода взаимосвязаны с первым магниторезистором

9. Кроме того, устройство содержит по числу регистров 6 хранения ассоциативньм признаков дополнительные реГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4411400/24-24 (22) 13.01.88 (46) 23. 12.89. Бюл. Ф 47 (71) Омский политехнический институт (72) Г.Ф.Нестерук, В.Ф.Нестерук, В.Т.Гиль и Н.Ю.Касяненко (53) 681.327.66(088.8) (56) Заявка ФРГ М - 2613489, кл. G 11 С 19/08, опублик. 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 982091, кл. G 11 С 15/00, 1979. (54) АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНАИМЦЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств хранения информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Цель изобретения — повышение быстродействия устИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств хранения информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет воэможности совмещения процедур поиска и вывода информации.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— элемент считывания ЦМП.

Ассоциативное запоминающее устройство (фиг. 1) содержит слой 1 магнитоодноосного материала с ЦМД 2, на по2 ройства за счет возможности совмещения процедур поиска и вывода информации.

Ассоциативное запоминающее устройство содержит слой магнитоодноосного материала с Ц1Щ, на поверхности которого расположен генератор ЦМД, взаимосвязанный через основной регистр ввода и основные переключатели ввода с регистрами хранения ассоциативных признаков и регистрами хранения информации, основные репликаторы-переключатели, магниторезисторы элемента считывания ЦМД, Кроме того, устройство содержит по числу регистров хранения ассоциативных признаков дополнительные репликаторы-переключатели, допол- а нительный переключатель ввода, дополN нительный регистр ввода, регистр признака, дополнительные регистры вывода, магнитореэисторы, аннигиляторы

ЦМД, переключатели вывода информации.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1531167 пликаторы-переключатели 13 1ЩЦ, дополнительный переключатель 14 ввода, дополнительный регистр 15 ввода, регистр 16 признака, первый 17, второй

18 и треТий 19 дополнительные регистры вывода, третий 20 и четвертый 21 магниторезисторы, аннигиляторы 22

ЦМД, первые 23 и вторые 24 переключатели вывода информации.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При записи управляющие сигналы в виде импульсов тока поступают на выводы генератора 3 ЦИД в соответствии со значением разрядов записываемой страницы данных. Домены страницы данных поступают в основной регистр 4 ввода и далее в основные переключатели 5 ввода. В этот момент на токопро- 20 ! водящую шину переключателей ввода подается импульс тока и производится ввод страницы данных параллельно во все регистры хранения информации.

При работе устройства в режиме ад- 25 ресной выборки нужная страница данных поступает в основные репликаторы-переключатели 8, В этот момент в токопроводящую шину репликаторов-переключателей подается импульс тока вывода, который осуществляет передачу Ц1Я информационной страницы из регистров хранения информации в основной регистр

12 вывода и далее к первому магниторезистору 9 элемента 11 считывания

Щ"1Д .

Операция считывания информации без разрушения заключается в том, что основные репликаторы-переключатели 8 раработают в режиме репликации, при ко- 40 тором импульсом тока репликации, подаваемым в токопроводящую шину репликаторов-переключателей, каждый домен, находящийся в регистрах 7 хранения, делится на два, один из которых ос- 45 тается в соответствующем регистре хранения, а второй поступает в основной регистр 12 вывода и затем к первому магнитореэистору 9 элемента 11 считывания ЦМД.

При использовании предлагаемого устройства в режиме адресной выборки регистры хранения ассоциативных признаков и регистр признака должны быть очищены. С этой целью достаточно про55 вести циклы разрушающего считывания по числу разрядов регистров хранения ассоциативных признаков до первого цикла записи.

При работе устройства в режиме ассоциативного запоминающего устройства (ЗУ) генератор 3 ЦМД осуществляет формирование последовательностей доменов, каждая из которых содержит ассоциативный признак и информационt ную страницу.

Продвигаясь по основному регистру

4 ввода, домены поступают в основные переключатели 5 ввода. В этот момент на токопроводящую шину переключателей ввода подается импульс тока и производится параллельный ввод последовательности доменов, причем ассоциативный признак страницы записывается в регистры 6 хранения ассоциативных признаков, а сама информационная страница — в регистры 7 хранения информации.

В режиме опроса генератор 3 ЦЩ формирует ассоциативный признак опроса. Разряды ассоциативного признака опроса поступают на вход дополнительного переключателя 14 ввода, который последовательно, разряд за разрядом производит их засыпку в дополнительный регистр 15 ввода и далее в регистр 16 признака ° Перед записью в регистр ЦМД нового признака опроса необходимо очистить регистр признака от ранее хранимого в нем признака onроса. Эта процедура производится путем подачи импульсов тока вывода в токопроводящую шину репликаторовпереключателей. При этом домены из регистра признака с помощью вторых переключателей 24 вывода поступают в третий дополнительный регистр 19 вывода и далее эа защитное ограждение крист алла

В связи с тем, что активация процесса очистки регистра признака и нераэрушающего вывода информационных и признаковых разрядов осуществляется путем подачи однополярных импульсов тока в общую токопроводящую шину, необходимо мультиплексировать указанную шину между процедурами очистки и опроса в течение периода управляющего поля, т.е. необходимо исключить взаимное влияние названных процедур.

Очистка регистра признака не вызывает искажения хранимой информации и ассоциативных признаков, размещенных в регистрах хранения информации и регистрах хранения ассоциативных признаков, эа счет того, что при выводе

1531167 признака опроса из регистрл признака информационные биты и биты 7ccnIIIIaтинных признаков не находятся в зоне вывода регистра хранения, куда они поступают только после окончания импульса очистки. Аналогично, когда производится неразрушающее считынлнис н режиме ассоциативного поиска или вывода информационной страницы, ак- 1ð тивация основных и дополнительных репликаторов-переключателей не влияет на разряды регистров признака, не находящиеся в зоне дополнительных репликаторов-переключателей. 15

В момент, когда на токопроводящую шину репликаторов-переключателей подается импульс тока вывода, разряды ассоциативного признака опроса поступают во второй дополнительный ре»гистр 18 вывода, а разряды ассоциативного приз".àêà информационной страницы — в первый дополнительный регистр

17 вывода. При этом информационная страница, находящаяся в том же адресном сечении, ".àðàëëåëüíî перемещается в основной регистр 12 вывода. Продвигаясь по дополнительным регистрам вывода, разряды ассоциативного признака опроса и ассоциативного призна- Зр ка информационной страницы, разряд за разрядом, поступают по второму 10 и четвертому 21 магниторезисторам соответственно. При разбалансе мостовой схемы на выходе элемента 11 считывания 1ЩД появляется сигнал, свидетельствующий о несовпадении анализируемых признаков.

При поступлении очередного импуль40 са тока репликации с периодом, не меньшим разрядности ассоциативного признака опроса, информационная страница, находящаяся в основном регистре 12 вывода, с помощью первых иере- 4 ключателей 23 вывода поступает в аннигиляторы 22 ЦИД и уничтожается.

В случае совпадения ассоциативного признака опроса и ассоциативного признака информационной страницы разбаланса элемента считывания не происходит и выходной сигнал при сравнении равен нулю. Информационная страница, соответствующая последнему ассоциатинному признаку опроса, к этому моменту находится в зоне репликации регистров хранения, информации и при подаче очередного импульса репликации поступает в основной регистр 12 вывода и далее к 11ерному мл г1111тор< <ист<— ру 9 элементл 11 счит1,111л11и11 И<1(.

Одновременно с выбором пнформлционнои страницы н основнс11 регистр нывода н первый и второй лополнительные регH< òðhl вывода пс ступлют рлзрялы ассоцилтинногo признлкл и признлкл ollроса. Для ус грлнения нлия, 1о призна— коных разрядов на информационную страницу необх<1димо, чтобы разрядность основного регистрл ныводл превосходила разрядность дополнительных регистров вывода на число, не меньшее числа регистров хранения ассоциативных признаков. Кроме того, для оперативного вывода информационной страницы при совпадении признаков необходимо, чтобы страница н регистрах хранения информации распо".àãàëàñü относительно ассоциативного признака н регистрах хранения ассоциативных признаков со сдв Iãoÿ, не меньшим разрядности дополнительных регистров вывода, чтобы к моменту окончлния процедуры сравнения информационная страницл не миновала зону репл< клцпн регистров хранения информации.

При совпадении признака опроса и признака информлцис нной страниц1.1 процесс сравнения злклнчпнлется, и импульсы тока в токопронодящую шину репликаторон-переключателей не подаются до момента окончания нынодл информационной страницы, соответствующей признаку опросл, после чего ассоциативный поиск может быть продолжен.

Элемент считывания н предлагаемом устройстве работлет следующим образом.

По первому 17 и второму 18 дополнительным регистрам вывода разряды ассоциативного признлкл информационной страницы и ассоциативного признака опроса поступают к четвертому 2 1 и второму 10 магниторезисторам, включенным в прилегающие плечи мостовой схемы, где производится сравнение указанных признаков. Одновременно по основному регистру 12 гь1водл к первому магниторезистору 9 сдвигаются раз",.яды информационной c I p II II II I II I.

Разряды ассоцилт11нного признака информационной стрлнпцы и ассоциативного признака опроса поступлют под четвертый 21 и нторс<1 10 магниторезисторы на пол<.н1Н1у 11ер11одл изменения поля управления рлньш<, чеM разряды информационной стр;1111111ы оклзынлются под первым мл гн11то р с <1п:тором 9.

1531167

Смещение четвертого 21 и второго 10 магниторезисторов на половину периода схемы продвижения ЦМД относительно расположения первого 9 и третьего 20

5 магниторезисторов, а также ограничение времени нахождения домена под магниторезисторами половиной периода изменения поля управления позволяет разделить во времени процедуру сравнения разрядов ассоциативного признака информационной страницы и ассоциативного признака опроса с процедурой вывода информационного бита, а это, в свою очередь, позволяет не накладывать15 ограничения на соотношение разрядности основного и дополнительных регистров вывода и исключить влияние на считываемую информацию ЦХД, которые могут поступить от дефектных регист- 20 ров хранения ассоциативных признаков.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

1. Ассоциативное запоминающее 25 устройство> содержащее слой магнитоодноосного материала с цилиндрическими магнитными доменами, на поверхности которого расположен генератор цилиндрических магнитных доменов, вэаимосвя 3р занный через основной регистр ввода и основные переключатели ввода с регистрами хранения ассоциативных признаков и регистрами хранения информации, также основные репликаторы-переключатели, первый и второй магнитореэисторы элемента считывания цилиндрических магнитных доменов, причем регистры хранения информации соединены через основные репликаторы-переключа- 4р тели и основные регистры вывода с первым магниторезисторным элементом считывания цилиндрических магнитных доменов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия 45 устройства за r.÷åò возможности совмещения процедур поиска и вывода информации, оно содержит допопнительные репликаторы-переключатели цилиндрических магнитных доменов, дополнительный переключатель ввода, дополнительный регистр ввода, регистр признака, дополнительные регистры вывода, третий и четвертый магниторезисторы элемента считывания цилиндрических магнитных доменов, аннигиляторы цилиндрических магнитных доменов, первые и вторые переключатели вывода информации, первый дополнительный регистр вывода соединен с четвертым магниторезистором и через основные репликаторы-переключатели цилиндрических магнитных доменов — с регистрами хранения ассоциативных признаков, дополнительный регистр ввода соединен с регистром признака и через дополнительный переключатель ввода — с основным регистром ввода, регистр признака взаимосвязан с вторым магниторезистором через дополнительные репликаторы-переключатели цилиндрических магнитных доменов и второй дополнительный регистр вывода, а через вторые переключатели вывода информации — с третьим дополнительным регистром вывода, первые переключатели вывода цилиндрических магнитных доменов взаимосвязаны с основным регистром вывода и аннигиляторами цилиндрических магнитных доменов, первый и четвертый, второй и третий магниторезисторы включены в прилежащие плечи мостовой схемы считывания цилиндрических магнитных доменов °

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности считывания информации, четные магниторезисторы элемента считывания цилиндрических магнитных доменов размещены по отношению к нечетным магнитореэисторам элемента считывания цилиндрических магнитных доменов со сдвигом, равным половине периода схемы продвижения цилиндрических магнитных доменов.

1531167

1531167

Составитель Ю.Розенталь

Редактор М.Бпанар Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Заказ 7963/54 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул ° Гагарина, 101