Ассоциативная запоминающая матрица

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проектирования и создания специализированных систем хранения и цифровой обработки информации, в системах решения информационно-логических задач, задач сжатия, поиска и сортировки данных. Целью изобретения является расширение области применения ассоциативной запоминающей матрицы за счет обеспечения гибкости ее реконфигурации при проведении ассоциативного поиска. Матрица состоит из n m ассоциативных запоминающих элементов 1 с входами с первого 2 по третий 4 и с первым 5 и вторым 6 выходами и коммутационных элементов и имеет адресные входы 8, первые 9 и вторые 10 информационные входы, информационные выходы 11, выходы 12 результатов опроса. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проектирования и создания специальных систем хранения и цифровой обработки информации, в системах решения информационно-логических задач, задач сжатия, поиска и сортировки данных.

Известно ассоциативное запоминающее устройство, содержащее ассоциативный накопитель, дешифратор адреса, регистр дескрипторов, блок приоритета, коммутатор [1].

Недостатком этого устройства является недостаточная гибкость программирования запоминающей среды при решении информационно-логических задач и задач сортировки данных из-за отсутствия возможности реконфигурации матричного ассоциативного накопителя.

Наиболее близким к заявленному является ассоциативное запоминающее устройство, содержащее ассоциативную запоминающую матрицу, блок регистров опроса и маскирования данных, дешифpатоp адреса, регистр фиксации реакций, анализатор многократного совпадения, шифратор [2].

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности перестраивания структуры ассоциативной запоминающей матрицы при проведении ассоциативного поиска.

Целью изобретения является расширение области применения ассоциативной запоминающей матрицы за счет обеспечения гибкости ее реконфигурации при проведении ассоциативного поиска.

Цель достигается тем, что в ассоциативную запоминающую матрицу, содержащую ассоциативные запоминающие элементы, первые входы которых в соответствующих строках матрицы объединены и являются соответствующими адресными входами матрицы, причем вторые и третьи объединенные входы ассоциативных запоминающих элементов столбцов матрицы являются соответственно первыми и вторыми информационными входами соответствующих групп матрицы, первые выходы ассоциативных запоминающих элементов соответствующих столбцов матрицы соответственно объединены и являются соответствующими информационными выходами матрицы, введены коммутационные элементы, входы которых подключены к вторым выходам соответствующих ассоциативных запоминающих элементов, выходы соответственно объединены и являются соответствующими выходами результатов опроса.

На фиг.1 представлена схема ассоциативной запоминающей матрицы; на фиг. 2 - схема ассоциативного запоминающего элемента и коммутационного элемента.

Матрица (фиг.1) состоит из nх m ассоциативных запоминающих элементов 1 (n - количество слов, m - количество разрядов) с входами с первого 2 по третий 4 и с первым 5 и вторым 6 выходами и коммутационных элементов 7, подставляющих собой (1-m-полюсники, и имеет адресные входы 8, первые 9 и вторые 10 информационные входы, информационные выходы 11, выходы 12 результатов опроса.

Ассоциативный запоминающий элемент 1 (на фиг.2) состоит из RS-триггера 13 с инверсными входами установки в "1" и "0", элементов И-НЕ с первого 14 по третий 16 и элемента 2И-ИЛИ 17. Коммутационный элемент 7 состоит из регистра 18 и группы элементов И-НЕ 19 и имеет входы 20 данных регистра 18, входы сигналов записи 21 и установки в начальное состояние 22 этого регистра. На фиг.2 также представлены ограничительные элементы 23 в виде резисторов.

При записи в матрицу по заданному адресу на первый 9 и второй 10 информационные входы и, следовательно, на входы 3 и 4 всех ассоциативных элементов матрицы поступает одна из следующих комбинаций сигналов: 10 - код единицы, 01 - код нуля, 00 - код маски. Затем на соответствующий адресный вход 8 подается высокий логический уровень, инициирующий запись слова по заданном адресу.

При считывании информации из матрицы по заданному адресу на соответствующий адресный вход 8 подается высокий логический уровень, инициирующий считывание слова в инверсном коде с первых выходов 5 ассоциативных запоминающих элементов 1 соответствующей строки матрицы (на входах 9 и 10 при этом должен быть установлен уровень логического "0").

Перед выполнением ассоциативного поиска необходимо осуществить настройку ассоциативной запоминающей матрицы, заключающуюся в предварительной записи в регистры 18 всех коммутационных элементов 7 кодов, обеспечивающих подключение выходов 6 соответствующих ассоциативных запоминающих элементов 1 к нужным выходам 12 результатов опроса. Этот код подключения может быть как униполярным, обеспечивающим подключение выхода 6 элемента 1 к одному выбранному выходу 12 результатов опроса, так и k-полярным (k=1...m), где k - число выходов 12 результатов опроса матрицы, к которым подключается выход 6 рассматриваемого ассоциативного запоминающего элемента 1.

При осуществлении ассоциативного маскируемого поиска на входы 3 и 4 всех ассоциативных запоминающих элементов 1 матрицы с входов 9 и 10 поступает одна из следующих комбинаций сигналов: 10 - код единицы, 01 - код нуля, 00 - код маски, инициируя сравнение с содержимым триггера 13 соответствующего элемента 1. Если происходит совпадение, то выход 6 сохраняет уровень логического "0" и, следовательно, на выходе(ах) 12 результатов опроса матрицы, к которому(ым) подключен выход 6 этого элемента 1, сохраняется уровень логической "1". Если происходит несовпадение, то на выходе 6 такого элемента 1 появляется уровень логического "0", устанавливающий в "0" этот (эти) выход(ы) 12.

Таким образом, достигается увеличение гибкости реконфигурации ассоциативной запоминающей матрицы при проведении ассоциативного поиска за счет обеспечения возможности независимого подключения выходов ассоциативных запоминающих элементов к любым выходным шинам результатов опроса.

Формула изобретения

АССОЦИАТИВНАЯ ЗАПОМИНАЮЩАЯ МАТРИЦА, содержащая ассоциативные запоминающие элементы, первые входы которых в соответствующих строках матрицы объединены и являются соответствующими адресными входами матрицы, вторые и третьи объединенные входы ассоциативных запоминающих элементов столбцов матрицы являются соответственно первыми и вторыми информационными входами соответствующих групп матрицы, первые выходы ассоциативных запоминающих элементов столбцов матрицы соответственно объединены и являются соответствующими информационными выходами матрицы, отличающаяся тем, что в нее введены коммутационные элементы, входы которых подключены к вторым выходам соответствующих ассоциативных запоминающих элементов, выходы коммутационных элементов соответственно объединены и являются соответствующими выходами результатов опроса матрицы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2