Ячейка ассоциативной памяти

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам хранения информации, и может быть использовано в устройствах цифровой ассоциативной обработки данных, в системах распознавания образов, выполненных на узлах с большой степенью интеграции Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности использования ячейки в качестве источника бита поискового аргумента при ассоциативном поиске. Ячейка ассоциативной памяти содержит триггер 1, с первого 2 по седьмой 8 элементы И-НЕ, первый 9 и второй 10 элементы И, вход 11 адресного сигнала, первый 12 и второй 13 входы записи, выход 14 ассоциативного поиска, информационный выход 15, первый 16 и второй 17 входы внешнего опроса, первый 18 и второй 19 входы внутреннего опроса 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 11 С 15 /00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

В 1 0!J 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f6 Г1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4840762/24 (22) 19.06.90 (46) 30.07.92. Бюл. М 28 (71) Московский энергетический институт (72) И.B.Огнев, В.В,Борисов и О.В.Исаев (56) А вторское свидетельство СССР

М 1265857, кл. 6 11 С 15/00, 1986.

Кохонен Т, Ассоциативные запоминающие устройства. M.: Мир, 1982, с,159, рис.

3.3,6, (54) ЯЧЕЙКА АССОЦИАТИВНОЙ ПАМЯТИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам хранения информации, и может быть использовано в устройствах цифровой ассоциативной обра„„5U„„1751817 Al ботки данных, в системах распознавания образов, выполненных на узлах с большой степенью интеграции, Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности использо-. вания ячейки в качестве источника бита поискового аргумента при ассоциативном поиске. Ячейка ассоциативной памяти содержит триггер l; с первого 2 по седьмой 8 элементы И вЂ” НЕ, первый 9 и второй 10 элементы И, вход 11 адресного сигнала, первый

12 и второй 13 входы записи, выход 14 ассоциативного поиска, информационный выход 15, первый 16 и второй 17 входы внешнего опроса, первый 18 и второй 19 входы внутреннего опроса. 1 ил.

1751817

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам хранения информации, и может быть использовано в устройствах цифровой ассоциативной обработки данных, в системах распознавания образов, выполненных на узлах с большой степенью интеграции.

Известна ячейка ассоциативной памяти, со) ерйэщая триггер с первого по пятый элементы И-HE.

Недостатками указанной ячейки являются усложнение аппаратного обрамления при реализации записи в процессе ассоциативного поиска и невозможность использования ячейки в качестве источника бита поискового аргумента при ассоциативном поиске.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является ячейка ассо циативной памяти, содержащая триггер, с первого по пятый элементы И-НЕ, раздельные адресный вход и выход ассоциативного поиска.:

Однако известная ячейка также не может быть использована в качестве источника бита поискового аргумента при ассоциативном поиске, Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения возможности использования ячейки в качестве источника бита поисковго аргумента и ри ассоциативном поиске.

Поставленная цель достигается тем, что в ячейку ассоциативной памяти, содержа.щую с первого по пятый элементы И вЂ” НЕ и триггер, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственйо к вторым входам первого и второго элементов И вЂ” НЕ, выходы которых объединены и являются выходом ассоциативного поиска ячейки ассоциативной памяти, прямой выход триггера подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, выход которого является информационным выходом ячейки, первые входы третьего, четвертого и пятого элементов И вЂ” HE объединены и являются адресным входом ячейки, вторые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ являются соответственно первым и вторым входами записи ячейки, выходы четвертого и пятого элементов И-НЕ подключены соответственно к входам установки триггера в "1" и "0", введены шестой и седьмой элементы И-НЕ, первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИНЕ, первые входы которых объединены соответственно с первыми входами шестого и седьмого элементов И вЂ” НЕ и являются соответственно первым и вторым входами

20 внешнего опроса ячейки, вторые входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым входами внутреннего опроса ячейки, третьи входы первого и второго элементов И объединены соответственно с третьими входами шестого и седьмого элементов И вЂ” НЕ и подключены соответственно, к прямому и инверсному выходам триггера,вторые входы шестого и седьмого элементов И вЂ” НЕ объединены и являются адресным входом ячейки, выходы шестого и седьмого элементов И-НЕ являются соответственно первым и вторым выходами внутреннего опроса ячейки

На чертеже представлена схема ячейки ассоциативной памяти, а также связи, позволяющие организовать эти ячейки в ассоциативную запоминающую матрицу.

Ячейка ассоциативной памяти содержит RS-триггер 1 с инверсными входами установки в "1" и "0", с первого по седьмой элементы И-НЕ 2-8, первый 9 и второй 10 элементы И, Входы установки триггера 1 в

"1" и "0" подключены соответственно к вы25 ходам четвертого 5 и пятого 6 элементов

И вЂ” НЕ, первые входы которых соединены с входом 11 адресного сигнала, а вторые— соответственно с первой 12 и второй 13 шинами записи. Прямой выход триггера 1 под30 ключен к третьим входам шестого элемента

И-НЕ 7 и первого элемента И 9, а также к второму входу первого элемента И-НЕ 2, выход которого соединен с выходом второгоэлемента И вЂ” НЕ 3 и шиной 14 ассоциативно35 го поиска. Прямой выход триггера 1 подключен также к второму входу третьего .элемента И вЂ” НЕ 4, выход которого соединен с информационной шиной 15, а первый вход — с шиной 11 адресного сигнала, подключен40 ной также к вторым входам шестого 7 и седьмого 8 элементов И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с первыми входами первого 9 и второго 10 элементов И и подключены соответственно к

45 первой 16 и второй 17 шинам внешнего onроса; а вйходы соответственно подключены к первой 18 и второй 19 шинам внутреннего опроса и присоединены соответственно к вторым входам первого 9 и второго 10 эле50 ментов И, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого 2 и второго 3 элементов И-НЕ, Второй вход второго элемента И-НЕ 3 соединен с третьими входами седьмого элемента И вЂ” НЕ 8 и

55 второго элемента И 10 и подключены к инверсному выходу триггера 1.

Кроме того, шина 14 ассоциативного поиска, информационная шина 15, а также первая 18 и вторая 19 шины внутреннего опроса через ограничительные элементы

1751817

15

25

35

45

55

20-23, выполненные в виде резисторов, соответственно подключены к шине 24 потенциала логической единицы.

Ячейка ассоциативной памяти работает следующим образом.

В исходном положении триггер 1 установлен в одно из состояний в соответствии со значением бита записанной информации;

Ячейка ассоциативной памяти, кроме хранения бита, позволяет выполнять следующие операции: запись по строке, запись по столбцу, считывание по строке, считывание по столбцу, ассоциативный маскируемый поиск по внешнему поисковому аргументу, ассоциативный маскируемый поиск с использованием ячейки в качестве источника бита поискового аргумента (т.е, ассоциативный маскируемый поиск йо внутреннему поисковому аргументу). . Запись по строке реализуется подачей на шину 11 сигнала единичного уровня, а на шины 12 и 13 — сочетания "10" при записи единицы, сочетания "01" при записи нуля и комбинации "00" при маскировании записи.

Укаэанные сигналы подаются на все шины

12 и 13 записи ячеек ассоциативной запоминающей матрицы (не показана).

Запись по столбцу в ячейку памяти осуществляется за два такта. В первом такте записываются только нули,- во втором— только единицы.

Для записи по столбцу нуля в ячейку в первом такте на шины 12 и 13 подается сочетание "01", а на шину 11 этой ячейкй— единичный уровень. Если запись нуля в ячейку не производится, на шине 11 этой ячейки сохраняется нулевой потенциал, маскируя запись нуля.

Для записи по столбцу единицы в ячейку во втором такте на шины 12 и 13 подается сочетание "10", а на шину 11 этой ячейки— единичный. уровень, Если запись единицы в ячейку не производится, на шине 11 этой . ячейки сохраняется нулевой потенциал, маскйруя запись единицы.

Считывание по строке осуществляется выдачей единичного сигнала на шину 11..

При этом на выходе элемента И вЂ” НЕ.формируется сигнал, инверсный биту, хранимому триггером 1. Сигнал поступает на шину 15 и считывается.

Считывание по столбцу реализуется выдачей на шины 16 и 17 сигналов "01",.а на шину 11 — нулевого уровня. В этом случае, если триггер 1 установлен в единичное состояние, единичный потенциал сохраняется на выходах элементов И-HE 2 и 3 и на шине

14. В противном случае (если триггер 1 уста. новлен в нулевое состояние) на выходе элемента И вЂ” НЕ 3 появляется нулевой сигнал. который обнуляет шину 14.

Ассоциативный маскируемый поиск по внешнему поисковому аргументу осуществляется подачей на шину 11 нулевого потен циала, а на шины 16 и 17 — сочетания" сигналов "01" при признаке опроса, равного единице, и сочетания "10" при признака опроса, равного нулю. При этом сигнал единичного уровня сохраняется на шине 14 в случае совпадения признака опроса с би. том, хранимым.в-ячейке ассоциативной памяти, и шина 14 обнуляется в противном случае. Маскирование поиска осуществляется подачей нулевого потенциала на шины

16 и 17.

Ассоциативный маскируемый поиск с использованием предлагаемой ячейки в качестве источника бита поискового аргумента реализуется подачей на шину 11 сигнала единичного уровня, а на шины 16 и 17— сочетания сигналов "11". При этом, если в ячейке-источнике записана единица, обнуляется шина 18, инициируя процесс сравнения с единицей содержимого всех остальных ячеек данного столбца накопителя, В этом случае, если в какой-либо ячейке указанного столбца хранится ноль, выход элемента И-НЕ 3 этой ячейки и шина 14 обнуляются, так как на обоих входах элемента И-НЕ 3 устанавливается уровень логической единицы, если же в ней хранится единица, то ма шине 14 сохраняется единичный потенциал. Если в ячейке-источнике записан ноль, то при подаче сигналов единичного уровня на шины 11, 16 и 17 обнуляется шина 19, инициируя процесс сравнения с нулем содержимого всех остальных ячеек данного столбца накопителя. При этом на шины 11 всех ячеек рассматриваемого столбца, кроме ячейки-источника, подается уровень логического нуля. B этом случае, если в какой-либо ячейке указанного столбца хранится ноль, на шине 14, подключенной к выходу ассоциативного поиска этой ячейки, сохраняется сигнал единичного уровня; если же в йей хранится единица, то на выходе элемента И вЂ” НЕ 2, а следовательно, и на шине 14 появляется нулевой уровень, так как на обоих входах элемента

И вЂ” НЕ 2 устанавливается уровень логической единицы. Маскирование ассоциативного поиска в этом режиме осуществляется подачей нулевого потенциала на шины 16 и

17, Таким образом, предлагаемая ячейка ассоциативной памятй может быть использована в качестве источника бита поискового аргумента при ассоциативном поиске, что расширяет область,ее применения, 1751817

Формула изобретения

Составитель В.Борисов

Техред M.Ìîðãeíòàë

Редактор А.Лежнина

Корректор H.Ðåâñêàÿ

Заказ 2695 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям vi открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ячейка ассоциативной памяти, содержащая с первого по пятый элементы И-НЕ и триггер, прямой и инверсный выходы ко- S торого подключены соответственно к вторым входам первого и втор го элементов

И-НЕ, выходы которых объединены и являются выходом ассоциативного поиска ячейки ассоциативной памяти, прямой. выход 10 триггера подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, выход которого является информационным выходом ячейки, первые входы третьего, четвертого и пятого . элементов И вЂ” НЕ объединены и являются 15 адресным входом ячейки, вторые входы четвертого и пятого элементов И-ME являются соответственно первым и вторым входами записи ячейки, выходы четвертого и пятого элементов И-НЕ подключены соответствен- 20 но к входам установки триггера в "1" и "0", отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности использования . ячейки в качестве источника бита поискового аргумента при ассоциативном поиске, в ячейку введены шестой и седьмой элементы

И вЂ” НЕ, первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов

И вЂ” НЕ, первые входы которых объединены соответственно с первыми. входами шестого. и седьмого элементов И-HE и являются соответственно первым и вторым входами внешнего опроса ячейки, вторые входы первого и второго элементов.И являются соответственно первым и вторым входами внутреннего опроса ячейки, третьи входы первого и второго элементов И объединены соответственно с третьими входами.шестого и седьмого элементов И-НЕ и подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, вторые входы шестого и седьмого элементов И-НЕ объединены и являются адресным входом ячейки, выходы шестого и седьмого элементов И-НЕ являются соответственно первым и вторым входами внутреннего опроса ячейки.