Ассоциативно-адресное запоминающее устройство

 

ОП ИСАНИ

И ЗОБPETE Н И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Союз Советских

Социалистическ31х

Республик

Зависимос от авт. свидетельства . !е-3!. Ел, С 11С 15/00

За!1влс11О 06Х.1970 (№ 1435127(18-24) с присоединением заявки %в

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Пр11oритст-Опмбликовано 21.IV. 1972. Бюллете!!ь М 14 3K 681.327.66 (088.8) Дата опуб пп1кован»я описания 14.Х!.1972

Автор изобрстс:1i15!

В. Ф. Рудаков

Зя!113итсл»

АССОЦИАТИВНО-АДРЕСНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области запоминающих устройств.

Известно запоминающее устройство (ЗУ) ассоциативно-ад!ресного типа, содержащее входной регистр, вентили разрядной записи, вентили опроса, подсоединенные к формирователям опросных токов, накопитель, собранньш пз десяти

Недостатками известного ЗУ являются мал ая надежность устройства и невысокая скорость работы, связанная с незначительным количеством разрядов, опрашиваемых одновременно.

Описываемое ЗУ отличается от известного тем, что оно содержит вентили кода и преобразователь двоично-десятичного кода с переменным избытком в двопчно-десятичный равновесный код, например, т ипа «2 из 5», подсоединенный между выходами входного регистра и перви!Ми входами всптплсй разрядной записи и ЗО!

3СНТПЛСI I 01!РОС!1, IIiPI I ЭТОМ ПЕ)313ЫС ВХОДЫ 13ССХ !

3ентплсй код!! объединены и подключены к блоку управления, второй вход каждого вентиля,кода подключен к выходной шннс, прошивающсй соответствующие этому вентилю двоичныс запоминающие элементы, я выход каждого вентиля кода соединен с ooãlioToTI3ó.oliIIIM входом выходного регистра.

Такое отличие позволяет повысить надежность устройства и ул!рост!!ть cIО.

Еров!с того, описываемое ЗУ отличается от известного тем, что в случае выполне13ия накопителя пз двоичных запоминающих элементов с ферромагнитными сердечниками оно содер«сит В каждох! десятт!чном разряде накопителя дополнительный формирователь оп!росного то«а и в каждом десятичном разряде каждой числовой линейки — компенсирующий элемент, аналогпчньш двоичному запоминающему эл менту, прошитый детекторной шиной и шиной опроса, подключенной к выходу дополн1«гельного фора!ирователя опросного тока.

Это отличие позволяет компенсировать помехи прп ассоциативном опросе и повысить быстродействие.устройства за счет увеличения количества параллельно опряшпвасмых разря-!

OI3.

На черте «с изображена функциональная схема предлагаемого ЗУ емкостью, например, д!311;Iв3 хр11знядных дс nтii lпых lи JIЛ. О !свид—

336697

ДвоичиыЙ эквивалент лесяти .ной цифры и коле с переменным избытком

Двоичный эквивалент десятинной цифры в коле „2 из 5"

Десятинная цифра но, что емкость ЗУ может быть повышена без изменения существа схемы — как за счет увеличения количества чисел, так и за счет увеличения их разрядности.

Описываемое ЗУ содержит входной регистр

1, соединенный с преобразователем 2 двоичнодесятичного кода с переменным избытком в дво ично-десятичный равновесный код, например, типа «2 из 5». Выходы преобразователя 2 соединены с первыми входами 8 вентилей 4 опроса и первыми входами 5 вентилей 6 разрядной записи. Вторые входы 7 вентилей 4 опроса объединены, также объединены и вторые входы 8 вентилей 6 разрядной за писи. Выходы венти.лей 4 опроса связаны с соответствующими формирователями 9 опросных токов.

Накопит ель 10 собран из двоичных запоминающих элементов 11 — 80, в качестве которых могут быть использованы любые запоминающие элементы с неразрушающим считыванием, например элементы на ферромагнитных кольцевых сердечниках, как это изображено на чертеже. Неразрушающее считывание с ферромагнитных кольцевых сердечников возможно, например, короткими импульсами тока.

Двоичные запоминающие элементы 11 — 20 образуют первую числовую линейку, а элементы 21 — 80 — вторую числовую линейку накопителя 10. Каждая числовая линейка прошита детекторной шиной 81, соединенной с соответствующим детектором 82, а сердечники всех числовых линеек прошиты выходными шинами

88 и шинами 84 опроса. Выходные шины 88 соединены со вх одами выходного регистра 85. (Шины разрядной записи, числовые шины накопи геля на чертеже не показаны).

Двоичные запоминающие элементы 11 — 15 и

16 — 20 образуют соответственно два десятичных запоминающих элемента,первой числовой линейки, а элементы 21 — 25 и 26 — 80 — два десятичных запоминающих элемента второй числовой линейки.

Кроме того, описываемое ЗУ содержит дополнительные формирователи 86 опросных токов — по одному на каждый десятичный разряд накопителя 10 и компенсирующие элементы 87 — 40, аналогичные двоичным запоминающим элементам, — по одному на каждый десятичный разряд каждой числовой линейки. При этом сердечники компенсирующих элементов

87 — 40 и сердечники двоичных запоминающих элементов 11 — 80 в каждой числовой линейке прошиты детекторной шиной 81 в противоположных направлениях по отношению к шинам

34 опроса. Если сердечники двоичных запомина1ощих элементов П вЂ” 80 и сердечники компенсирующих элементов 87 — 40 одинаковы, го количество витков детекторной обмотки (шины)

81 в компенсирующем элементе в два раза превосходит количссгво витков детекторной обмотки в двоичном запоминающем элементе.

В описывасмос устройство входят также вентили 41 ко.(B — по одному на каждый леся.пич ный разряд накопителя 10, — связанныс с блоком 42 управления, Псрвыс входы 48 всех всно

l0

Зо

1I)

4о

)5

65 тилей 41 кода объединены и п одключены к выходу 44 блока 42 управления, а второй вход 45 каждого вентиля 41 кода подключен к одной из выходных шин 88, прошивающих соответствующие данному вентилю 41 кода десятичные запоминающие элементы. Выход 46 каждого венгиля 41 кода соединен с соответствующим ему входом выходного регистра 85 накопителя 10.

Общее согласование. работы всех блоков ЗУ осуществляется при помощи блока 42 управления (на чертеже показаны связи этого блока только с вентилями 41 кода) .

Описываемое ЗУ может, работать в двух режи.мах; а) режим за|писи,или считывания чисел по определенному адресу; б) режим ассоциативного поиска .

В обоих режимах возможен вывод считанных из ЗУ чисел либо в двоично-десятичном коде с переменным избытком, либо в двоично-десятичном равновесном коде, при котором каждая десятичная цифра изображается в коде «2 из

5».

Для кодирования десятичных цифр запоминаемых в описываемом ЗУ чисел используются коды, указанные в таблице.

0 0001 00011

1 0010 00101

2 0011 00110

3 0100 01001

4 0101 01010

5 0110 01100

6 1000 10001

1001 10010

8 1010 10100

9 100 11000

П реобразование одних экви!валентов десятичных цифр в другие осуществляется весьма просто: преобразование эквивалента в коде с переменным избытком в эквивалент в коде

«2 из 5» осуществляется добавленисм еще одиной разрядной позиции — или Π— так, чтоб общее количество единиц равнялось двум; переход же от эквивалента в коде «2 из 5» к эквиваленту в коде с переменным избытком получается отбрасыванием последнего (правого) разряда. Рассмотрим подробнее режимы работы описываемого ЗУ.

Резким записи или с ситьианиа кодов по определенному адресу.

При записи во входной регистр 1 поступает записываемое число, каждая десятичная цифра которого закодирована в соответствии со вторым столбцом таблицы. Затем оно переко1ируется в преобразователе 2 (каждая десятичная цифра оказывается закоди рованной в соответствии с третьим столбцом таблицы).

Гигналы с выходов прсооразоватсля 2 чер 3

336697 вентили 6 разрядной записи, на вторые входы 8 которых поступает в это время разрешающий сигнал от блока 42 управлени я, запускают формирователи разрядной записи. В числовую шину выбранной чи сл о вой линейщики подаются числовые токи считывания и записи (дешифратор адреса, формирователи числовых токов считывания и разрядных токов записи, ключи для коммутации этих токов, числовые шины на чертеже не показаны).

При действии тока считывания в выбранной числовой линейке код считанного числа по выходным шинам 88 поступает на выходной регистр 85. Если необходимо в выходном регистре иметь десятичное число, каждая цифра которого представлена в коде «2 из 5», то на пе рвые входы 48 вентилей 41 кода подается разрешающий сигнал,от блока 42 управления кодами, переводящий вентили 41 кода в проводящее состояние; если необходимо в выходном регистре 85 иметь число в двоично-десятичном коде с переменным избытком, то указанный сигнал не подается и вентили 41 кода остаются в непроводящем состоянии.

Режи ч ассоциативного поиска..

В этом режиме признак опроса, представляющий число в двоично-десятичном коде с переменным и збытком поступает во входной регистр 1 и далее преобразуется в преобразователе 2, как в режиме записи или считывания.

Сигналы с выходов, преобразователя 2 через вентили 4 опроса, на вторыс входы 7 которых поступает в это время разрешающий сигнал от блока 42 управления, запускают в соответствии с признаком опроса формирователи 9 опросных токов. Одновременно с ними запускаются и дополнительные фо рмирователи 86 опросных токов. Таким образом, в каждом десятичном;разряде одновременно запускаются два формирователя 9 опросных токов и один дополнительный формирователь 86 т. е. прои сходит параллельный опрос накопителя.

Если хотя бы в одном десятичном разряде какой-либо числовой линейки записанная информация не совпадает с опросной (признаком опроса), то в детекторной шине 81 этой числовой линейки появляется сигнал, переключающий соответствующий детектор 82.

Благодаря тому, что детекторные шины проходят .в противоположных направлениях через двоичные запоминающие элементы 11 — 80 и компенсирующие элементы 87 — 40 в каждой числовой линейке, происходит компенсация помех в детекторных шинах 81.

Детектор той числовой линейки, в которой записанная .информация совпадает с опросной, после ассоциативного опроса накопителя остается непереключенным. Определение адреса этого детектора может быть осуществлено

00 известными способами. По найденному адресу число может быть считано из ЗУ либо в двоично-десятичном коде с переменным избьиком, либо в,равновесном двоично-десятичном коде, в котором каждая десятичная цифра представлена в коде «2 из 5».

Таким образом, в описанном ЗУ ассоциативный поиск, точное совпадение хранимой и опросной информации сводится в общем случае к нахождению нулевого элемента в матрице-столбце:

С=" т; XD; ХЕ;, i= i где D; — матрица, строки которой образуют пятиразрядные двоичные числа, .изображающие i-е разряды всех десятичных ассоциативных признаков; Š— матрица-столбец, образованная пятиразрядным двоичным числом, представляющим i-й разряд десятичного признака опроса, в котором единицы заменены на нули,и нули на единицы; т;

/ О, если I. — é разряд замаскирован;

1, ссли /-й разряда размаскирован;

r — количество десятичных разрядов;в ассоциативных признаках .и признаке опроса.

В описанном ЗУ возможно макси рование любого количества десятичных разрядов поискового критерия (соответствующие цепи на чертеже не показаны).

Если жс маскирование необязательно, то, очевидно, что вместо двух дополнительных формирователей 86 опросных токов можно использовать один.

Предмет изобретения

Ассоциативно-адресное запоминающее устройство, содержащее входной регистр, вентили раз|рядной записи и опроса, выходы которых подключены ко входам соответствующих формирователей опросных токов, выходы которых соединены с соответствующими входами накопителя, выходные шины которого соединены с соответствующими входами выходного,рсгист|ра, и блок управления, согласующий работу всех блоков устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в пего введены вентили кода и преобразователь двоично-десятичного кода с переменным избытком в двоично-десятичный равновесный код, например, типа «2 из 5», входы которого соединены с соответствующими выходами входного регистра, а выходы— с первыми входами соответствующих вентилей разрядной записи,и вентилей опроса, первые входы всех вентилей кода объединены н подключены к блоку управления, второй вход, каждого вентиля кода подключен к соответствующей выходной шине накопителя, а выход каждого вентиля кода соединен с соответствующим входом выходного регистра.

336697

Составитель E. Иванеева

Редактор Б. Нинкина Техред Л. Богданова Корректоры С. Сатагулова и Л. Кириллова

Заказ 3042 Изд. № 539 Тираж 448 Подписное

ЦИИИПИ Коммтста по делам изобретений и ощрытий при Совете Министров СССР

Масюва, 34-35, Раупижая наб., д. 4/5

Обл. тип, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли