Ассоциативная ячейка с гибким управлением

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано при создании систем, ориентированных на широкий спектр методов и алгоритмов распознавания образов и обработки изображений, анализа нечеткой информации. Технической задачей, решаемой изобретением, является расширение области применения за счет обеспечения возможности задания гибких правил выполнения записи, хранения, считывания, ассоциативного сравнения информации в ячейке. Ассоциативной ячейка содержит узел анализа входной информации 1,узел памяти 2,узлы ассоциативного сравнения 3₁ - 3_N,узел управления записью 4,узел управления хранением информации 5, узел управления опросом 6,группу входов записи 7,группы входов ассоциативного опроса 8₁ - 8_N,группы выходов 9₁ - 9_N,управляющие входы 10. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может быть использовано при создании систем, ориентированных на широкий спектр методов и алгоритмов распознавания образов и обработки изображений, анализа нечеткой информации.

Известна ячейка ассоциативной памяти, содержащая схему записи, запоминающую схему, схемы ассоциативного сравнения, число которых равно числу ассоциативного доступа. Недостатком является невозможность задания различных правил выполнения записи, хранения, считывания и ассоциативного сравнения [1] Наиболее близким к рассматриваемому решению является ассоциативная ячейка блока ассоциативной памяти, содержащая схему записи, запоминающую схему, схему задания признака опроса, N схем ассоциативного сравнения. Недостатком является невозможность задания гибких правил выполнения записи, хранения, считывания, ассоциативного сравнения информации в ячейке [2] Технической задачей, решаемой изобретением, является расширение области применения за счет обеспечения возможности задания гибких правил выполнения записи, хранения, считывания, ассоциативного сравнения информации в ячейке.

Поставленная техническая задача решается тем, что в известную ассоциативную ячейку, содержащую узел памяти, узлы ассоциативного сравнения, по одному на каждое направление ассоциативного доступа, выходы групп которых являются выходами групп ячейки, входы первых групп подключены к выходам узла памяти, а входы вторых групп соединены с входами соответствующих групп опроса, введены узел анализа входной информации, узел управления записью, узел управления хранением информации, узел управления опросом, выходы которого подключены к управляющим входам узлов ассоциативного сравнения, входы соединены с входами групп опроса, а управляющие входы являются входами управления ячейки и подключены к входам узла управления хранением информации и узла управления записью, выходы которого соединены с управляющими входами узла анализа входной информации, входы которого подключены к входам группы записи ячейки, а выходы соединены с входами узла памяти, управляющие входы которого подключены к выходам узла управления хранением информации.

На фиг. 1 представлена схема ассоциативной ячейки; на фиг. 2 пример ее реализации.

Ячейка (фиг.1) содержит узел анализа входной информации 1,узел памяти 2, узлы ассоциативного сравнения 3₁ 3_N, узел управления записью 4, узел управления хранением информации 5, узел управления опросом 6, группу входов записи 7, группы входов ассоциативного опроса 8₁ 8_N, группы выходов 9₁ 9_N, входы 10 управления.

Узел 1 анализа входной информации (фиг. 2) состоит из группы схем 11 умножения входных сигналов на весовые коэффициенты и сумматора 12, узел памяти состоит из компаратора 13, выполняющего функцию сравнения входной информации с пороговым уровнем, а также из запоминающего элемента 14 в виде триггера. Узлы ассоциативного сравнения 3₁ 3_N представляют собой схемы 2И-ИЛИ-НЕ 15. Узел 4 управления записью содержит группу схем 16 задания и фиксации весовых коэффициентов. Узел 5 управления хранением информации представляет собой схему 17 задания и фиксации порога срабатывания компаратора 13 узла 2. Узел 6 управления опросом состоит из группы схем ИЛИ 18 и группы схем И 19.

Основными функциями ассоциативной ячейки являются запись информации, ее хранение, считывание и ассоциативное сравнение с признаками опроса. Кроме того, в ячейке осуществляется анализ поступающей и хранимой информации и управляющих воздействий, а также гибкое управление записью, хранением, считыванием и ассоциативным сравнением.

Перед записью информации на входах вторых групп схем 11 умножения узла 1 должны быть установлены весовые коэффициенты посредством их задания и фиксации схемы 16 узла 4.

Входные данные подаются на входы первых групп схем 11 узла 1, схема 12 производит суммирование входной информации с учетом заданных весовых коэффициентов с последующим отображением ее в узле 2 памяти.

Для приведенных примеров реализации узлов 1 и 4 гибкое управление записью заключается возможность изменения весовых коэффициентов при суммировании входной информации, поступающей на различные схемы 11 узла 1, как при записи в ячейку, так и при выполнении других функций.

Узел 1 анализа входной информации может влиять, во-первых, на инициализацию процесса записи, во-вторых, на запись различной информации в ячейку. Зачастую эти два процесса не отделены друг от друга. И в том и в другом случае правила могут определять запись информации в зависимости от наличия и характеристик сигналов со входов записи ячейки или в зависимости от соотношения (результата сравнения) хранимой и записываемой в ячейку информации.

В зависимости от поступившей из узла 1 информации и заданного схемой 17 узла 5 порога срабатывания на выходе компаратора 13 узла 2 установится значение логического "0" или "1", фиксируемое элементом 14.

Для данного примера реализации узла 2 гибкое управление хранением информации заключается в возможности изменения узлом 5 порога срабатывания компаратора 13. Что в свою очередь влияет на значение данных на выходе узла 2.

При выполнении ассоциативного сравнения по нескольким (от одного до N) направлениям ассоциативного доступа на первые и вторые входы любой группы ассоциативного опроса 8₁ 8_N может быть подана одна из комбинаций: "01" сравнение с единицей"; "10" сравнение с нулем; "00" - маскирование сравнения.

Кроме того, при выполнении ассоциативного сравнения высокий логический уровень подается на вторые входы тех схем 19, выходы которых подключены к входам управления узлов 3_i, инициируемых для ассоциативного сравнения вне зависимости от установленного на входах 8_i признака опроса.

При совпадении хранимой в узле 2 информации с признаком опроса, при маскировании сравнения или блокирования сравнения схемой 19 узла 6 на выходе 9_i соответствующего узла 3_i сохранится высокий логический уровень. А при несовпадении этот выход "обнулится".

При считывании информации из ячейки с выхода 9_i комбинация "01" должна быть подана на входы 8_i, а на второй вход соответствующей схемы 19 подается высокий логический уровень.

Для приведенного примера реализации узла 6 гибкое управление ассоциативным сравнением и считыванием заключается в возможности блокирования или инициализации узлов 3₁ 3_N в процессе функционирования ячейки вне зависимости от признаков опроса.

Формула изобретения

Ассоциативная ячейка, содержащая узел памяти, узлы ассоциативного сравнения, по одному на каждое направление ассоциативного доступа, выходы групп которых являются выходами групп ячейки, входы первых групп подключены к выходам узла памяти, а входы вторых групп соединены с входами соответствующих групп опроса, отличающаяся тем, что в нее введены узел анализа входной информации, узел управления записью, узел управления хранением информации, узел управления опросом, выходы которого подключены к управляющим входам узлов ассоциативного сравнения, входы соединены с входами групп опроса, а управляющие входы являются входами управления ячейки и подключены к входам узла управления хранением информации и узла управления записью, выходы которого соединены с управляющими входами узла анализа входной информации, входы которого подключены к входам группы записи ячейки, а выходы соединены с входами узла памяти, управляющие входы которого подключены к выходам узла управления хранением информации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2