Ассоциативное запоминающее устройство

 

Союз Советских

Социалистических.

Республик

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИД (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 06.04.73 (21) 1904442/18-24 (51) Ч. Кл. 6 11с 15/00

G 11с 11/14 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 21.10.75 (53) УДК 681.327.66 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Алексашенко и М. А. Боярченков

Институт электронных управляющих м"-.øèí (71) Заявитель (54) АССОЦИАТИВНОЕ

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к запоминающим устройствам.

Известны ассоциативные запоминающие устройства, содержащие регистры опроса и маски, соединенные с формирователями опроса, регистр ввода и вывода, подключенный к формирователям записи и усилителям чтения.

Формирователи, усилители и блок извлечения многозначного ответа подключены к ассоциативному накопителю иноформации. Накопитель запоминающего устройства содержит кольцевые регистры сдвига, выполненные в виде пермаллоевых аппликаций на магнитоодноосном кристалле.

Однако известные запоминающие устройства ограничены по объему хранимой информации. Разрядность ячеек накопителя ограничена малым соотношением сигнал/помеха и способностью дискриминации индикатора совпадения. Количество ячеек в накопителе ограничено мощностью разрядных формирователей опроса и возможностью их работать в условиях больших напряжений противоэ.д.с, например, в накопителе на трансфлюксорах.

Цель изобретения — увеличение и нформацисненой емкости устрой ства.

Это достигается тем, что ассоциативное запоминающее устройство содержит дополнительные регистры, входы и выходы которых подключены соответственно к выходам и входам одноименных кольцевых регистров сдвига.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого ассоциативного запоминающего устройства; »а фпг. 2 — кольцевые регистры сдвига; на фиг. 3 — блок извлечения многозначного ответа.

Ассоциативное запоминающее устройство содерж ит HBIKoë: òåëü 1 пн 11ормацт1п, выстол10 пенный на магнитоодноосных кристаллах 2 с цилиндрическими магнитными доментами. На каждом кристалле размещены ячейки 3, состоящие из кольцевых регистров 4 сдвига, выполненных на магнитоодноосном кристалле

15 2. К кольцевым регистрам 4 сдвига подключены формирователи 5 опроса с помощью элемента б неравнозначности. Формирователи опроса соединены с регистром 7 опроса и регистром 8 маски.

Регистр 9 ввода — вывода подключен к ячейкам 3 накопителя с помощью формирователей 10 записи и усилителей 11 чтения. Кольцевые регистры 4 сдвига соединены с помощью элемен-гов неравнозначностп с блоком 12 извлечения многозначного ответа. К кольцевым регистрам 4 сдвига подключены дополнительные регистры 13 так, что входы и выходы каждого дополнительного регистра 13 подключены соответственно к выходам и входам одноименных кольцевых регистров 4 сдвига.

474851

Кра !е ТОГО, к допалн!!тельны "I реГистрам 18 подключены устройство 14 чтения и устройсТВ 0 15 за I II;:H. 1(а в=си IlBH0B HI»! i l 3:IB >l сациативного запоминающего устройства подключен блок 1б управления.

5 ! (Ол!-цсзые реги т ры 4 сдв!!Га каждой ячейки 8 выполнены в виде пермаллоевых аппликаций (см. фиг. 2). К каждому кольцевому регистру 4 сдвига, кроме того, подключен переключатель 17 направления движения доме1О нов, который соединен с индикатором 18 совпадения блока 12 извлечения многозначпого ответа. Токопроводящая шина 19 проходит через элемент б неравнозначности и через переключатель 17 и подключается к формирова15 телю 5 опроса. С блоком 12 извлечения многозначного ответа связана токопроводящая шина 20 с соответствующим формирователем

21, соединенным с блоком 1б управления.

Магнитоодноосный кристалл 2 помещен в

20 магнитное поле смещения, создаваемое генератором 22. Генератор 28 создает вокруг»aiнитоодноосного кристалла продольное поле управления. К формирователю 10 записи под25 ключены токопроводящая петля 24, охватывающая крестообразную аппликацию 25, а также токопроводящая петля 2б.

Блох изв 7е !ен!!я мнагозна !нага ответа (см. фиг. 3) состоит из компрессора 27 доменов, к входу 28 которого подключе!! управляе;!ый генератор 29. Выход 80 компрессора доменов соединен с детектором 81 доменов и с аннигилятором 82. Каждый индикатор 18 совпадения содержит детектор 88 доменов, подключен к ячейкам компрессора доменов и имеет вход 84 от одноименного элемента б перавнозначности. Выход 85 индикатора 18 совпадения соединен с переключателем 17 напра!вления движения доменов.

Ассоциативное запоминающее устройство работает следующим образом.

От внешнего устройства в регистры опроса

7 и маски 8 поступают исходные данные..В блок 1б управления поступает код операции (за;!и!сь или чтение) и, в зав!!симастп ат этого, предварительно записывается в регистр 9 соответствующее слово. С помощью формирователей 5 опроса производится последовательное сравнение разрядов хранимых слов с 50 разрядами регистра 7 опроса с учетом значений разрядов регистра 8 маски. После окончания сравнения в индикаторах 18 совпадения будут зафиксированы сигналы cîâïàäåíèÿ в виде цилиндрических магнитных доменов. В 55 соответствии с этими сигналами блок 12 извлечения многозначного ответа обращается к соответствующим ячейкам и переключает их в режим выполнения операции. В режиме хранения и сравнения разрядов цилиндриче- 60 ские магнитные домены находились в кольцевых регистрах 4 сдвига. В,реж!!ме !выполнения операции домены поступают в дополнительный регистр 18 (это показано на фиг. 1, на верхней н нижней ячейке накопителя со- 65 ответственно). Подключенные к доно.7!!!!Тел.-,Hblч:реГ!Гетрам 18 у "т(130!!ства что-!:! 14 !! 3;!писи 15 выполняют соответствующ е операции.

После окончания операции ячейка переводится в режим хранения. Блок 12 извлечения многозначного ответа обращается к следующей ячейке. Если сигна70B совпаден я B накопителе нет, то вырабатывается сигнал око .чания операции.

На фиг. 2 изображена одна из ячеек 8 ассоциативного íàкопителя, выполненная на

Т-структурах пермаллаевых апп7HI BHпй в виде двух кольцевых регистров сдвига. Регистр

4 сдвига осуществляет хране IHå и!!формации, выраженной в виде „7îìåíîB. Под действием вращающегося поля, создаваемого генератором 28, домены информации продвигаются па кольцевому регистру 4 сдвига. В -»0.;I месте, где логический элемент б неравназначности соединен с кольцевым регистром 4, происходит взаимодействие цилиндрических магнитных доменов. Для элемента неравназнач!!ости (см. фиг, 2) информация выражена двухпоз! .— ционным кодам. Если представить налич!!е домена «1», то отсутствие домена запишется как

«0». В двухпозиционно;i коде «0» выражен как GI, «1» — 10.

Таким образом, для «О» в первой позиции домен отсутствует, а во второй ан олжен быть: для «1» хранимой информации расстановка доменов обратная. При этом, есл:! B разряде регистра опроса «0», то ток формирователя 5 должен протекать по шипе 19 при прохождении второй позиции хранимой информации, для «1» — первой позиции. В этом случае, в соответствии с таблицей истинности для элемента неравнозначности, сигнал формируется при несовпадении значений разрядов искомого и хранимого признаков. При этом домен элемента б неравнозначност:! проходит по в!неш неыу !контуру, пе )есе!.ает -,акапроводящую шину 19 и проход:!т через инди-! латар 18 савпаден:!я. Ци,7!!!ндр!!ческ!и! магнитный домен последнего выта7кивается в ячейку компрессора 24 доменов.

Маскирование элемента б неравнозначности производится путем подачи формирователем 5 опроса в токовую шину 19 в ооеих позициях разряда. Если цилиндрический магнитный домен в индикаторе 18 совпадеш!й остался (произошла совпадение признаков), то прп подаче на вход 28 компрессора 27 от генератора 29 цилиндрического магнитного домена происходит заполнение пустой ячейки комгрессора и выталкивание оставшегося в индикаторе совпадения домена. Этот домен поступает в переключатель 17. Под воздействием домена переключателя дамены информации переходят из кольцевого регистра 4 сдвига в дополнительный регистр 18. Домены информации, проходя ми»мо устройства 14 чтения, вызывают появление импульсов на входе уси47485!

9 лителя 11 чтения, который усиливает их и записывает в регистр 9 ввода-вывода.

Далее домены информации проходят через устройство 15 записи. Если ассоциативным запоминающим устройством выполняется режим записи, то слово из регистра 9 переписывается в выбранную ячейку накопителя. Это выполняется последовательно по разрядам устройством 15. При прохождении доменов хранимой информации через L-образную аппликацию в широкую токовую петлю 24 подается импульс от формирователя 10 записи. Затем импульс оканчивается и под крестообразной аппликацией остается цилиндрический магнитный домен. При этом на углу — L-образной аппликации домен пропадает. Так происходит стирание домена информации. Если же в момент прохождения импульса по петле

24 (при этом происходит образование полосового домена) подать в токовую петлю 26 импульс, то произойдет разрыв полосового домена. После окончания импульса в петле 24 на углу L-образной аппликации останется цилиндрический магнитный домен. Так производится ввод и вывод доменов информации.

После окончания операции уничтожаются "îмены в переключателе 17 и под крестообразной аппликацией 25 токовыми петлями 19 и

24 соответственно. Домены информации переходят в кольцевой регистр 4. зо

После окончания цикла «ассоциативный поиск †операц» производится установка блока извлечения многозначного ответа в исходное состоя ние. Для этого токовый импульс формирователя 21, подаваемый в шину 20, выталкивает цилиндрический магнитный домен в индикатор 18 совпадения.

Сигналом окончания выборки на магнитоодноосном кристалле является отсутствие импульсов от детекторов 88 доменов, а при подаче домена на вход 28 компрессора 27 — появление домена на выходе 80. При этом появившийся домен обнаруживается детектором

81 и уничтожается в аннигиляторе 82.

Сигналом окончания работы накопителя является импульс отсутствия возбужденных индикаторов совпадения. По этому сигналу блок 16 управления ставит все блоки в исходное состояние, Предмет изобретения

Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее кольцевые регистры сдвига, выполненные в виде пермаллоевых аппликаций на магнитоодноосном кристалле и подключенные к формирователям опроса и записи, усилители чтения, блок извлечения многозначного ответа, регистры опроса и маски. соединенные с формирователями опроса, регистр ввода — вывода, подключенный к формирователям записи и усилителям чтения, отличаюи ееся тем, что, с целью увеличения информационной емкости устройства, оно содержит дополнительные регистры, входы и выходы которых подключены соответственно к выходам и входам одноименных кольцевых регистров сдвига.

474851

18 D4

18 о4

Составитель В. Алексащенко

Редактор А. Батыгин Текрсд E. Подурушина Корректор И. Симкина

Заказ 837/1272 Изд. ¹ 806 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, гК-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент»