Элемент памяти для ассоциативного накопителя

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческн»

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТИЛЬСТВУ " 690565 (61),Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.09.76 (21) 2408662/18-24 (51) М. Кл

G 11 С 11/40

G 1 1 С 15/00 с присоединением заявки №

Гещдерстееееьй кеиетет

СССР ее дееам ееебретеееЕ я открытей (23) Приоритет

Опубликовано 05,10.79. Бюллетень № 37 (53) УДК

681.327.66 (088.8) Дата опубликования описания 05.10.79 (f2) Автор изобретения

Б. В. Барашенков (7l) Заявитель

{54) ЭЛЕМЕНТ ПАМЯТИ ДЛЯ АССОЦИАТИВНОГО НАКОПИТЕЛЯ

1тзобретение относится к области вычислительной техники, а именно к запоминающим устройствам (ЗУ).

Известны запоминающие элементы, в кото- рых поиск информации может осуществляться на основе ограниченного количества функции 2-х переменных и требуется для реализации ассоциативного поиска значительное количество транзисторов (1), Известен также запоминающий элемент, содержащий основнон и вспомогательный накопительные конденсаторы, транзистор счйтыва- ния, адресный транзистор, транзистор записи, запоминающий транзистор и шины: адресную, разрядную, считывания и записи, маскирования записи (2}.

Этот элемент памяти является наиболее близким техническим решением к предлагаемому.

Недостаток известного элемента памяти состоит в том, что он предназначен только для работы.в составе оперативного ЗУ, выполняя функцию записи, хранения и считывания информации.

Целью изобретения является расширение области применения Гэлементапамятиза счет осуществления поиска информации на основе произвольной функции двух переменных.

Поставленная ц ль достигается тем, что в элемент памяти введен второй запоминающий транзистор, затвор которого соединен с истоком адресного транзистора, сток — с шиной сравнения, исток — с одной иэ шин опроса, исток первого запоминающего транзистора и другая обкладка первого конденсатора соединены с, другой шиной опроса.

На чертеже изображена схема элемента памяти. Элемент памяти содержит первый конденсатор — 1; второй конденсатор — 2; адресный транзистор — 3; разрядную шину — 4; адресную шину — 5; транзистор записи — 6; транзистор считывания — 7; первый запоминающий транзистор — 8; тактирующую зону—

9; шину сравнения — 10; первую шину опроса — 11; второй запоминающий транзистор — 12; вторую шину опроса — 13 и шину записи 14, Элемент памяти работает следующим образом.

В режиме поиска "Г в первом такте на адресную шину S подается импульсный сигнал, открывающий адресный транзистор 3, а на разрядную шину 4 сигнал логической

"1", представленный потенциалом, который .заряжает втброй конденсатор 2, связанный с затвором второго запоминающего транзистора 12, через открытый сигначом по адресной шине 5 адресный транзистор 3 до уров ня логической единицы. Одновременно производится заряд паразитной емкости"шййы сравнения 10 внешними источникамй до уровня логической * 1" при наличии импульса на шине 13, блокирующему сквозной ток через транзистор 12 в процессе заря да. Во втором такте на тактирующую шину

9 подается имцульс, открывающий транзистор считывания 7, а на первую шину опроса 11 подаетея нулевой потенциал. В случае хранения "1" второй конденсатор 2 разряжается через Открытые транзисторы считывания 7 и первый запоминающий транзистор 8 до уровня логического "0", импульс с шины 13 Фнимается, а заряд на шине сравнения 10 сохраняется, так как второй запоминающий транзистор 12 оказывается закрытым, что соответствует сигналу совпадения при поиске "Г . В случае хранения

"0" второй конденсатор 2 и вход транзистора 12 сохраняют потенциал логической "1, что обеспечивает разряд паразитной емкости шины сравнения 10 до уровни логического

"0" через открытый второй запоминающий транзистор 12 после снятия импульса с ши-. ны 13 и соответствует сигналу несовпадения при поиске "1".

В режиме поиска "0" в первом такте иа разрядную шину 4 подается сигнал логического "0", представленного нулевым потен циалом, который разряжает второй конденсатор 2 до уровня логического "0" через адресный трайзистор 3 на затвор которого подается импульсный сигнал, открывающий ацресиый затвор 3.

Во втором такте на тактирующуто шину 9 подается импульс, открывающий транзистор считывания 7, а на первую шину опроса 11 импульс, опрашивающий состояние первого ,конденсатора 1.

Если первый конденсатор 1 хранит логическую "1", то есть заряжен, транзистор счи тывания 7 открыт и на входе второго запоминающего транзистора 12 устанавливается сигнал логической "1", так как второй конденсатор 2 заряжается через транзистор считывания 7 и первый запоминающий транзис90565

4 тор 8 импульсов опроса, и шина сравнения

10 разряжается до уровня логического "0" через открытый второй запоминающий транзистор 12 после окончания импульса на второй шине опроса 13, что соответствует сигналу несовпадения при поиске "0", В случае маскирования прн поиске в первом такте подается потенциал "0" на разрядную шину 4 и производится разряд второго конденсатора 2 через адресный транзистор 3, открытый импульсом на адресной шине 5, а также предварительный заряд шины сравнения 10, во втором такт:е импульс опроса на первую шину опроса 11 не подается, что и обеспечивает сохранение сигнала

"0" на входе транзистора 12, а также потенциала логической "1" шины сравнения 10, соответствующего совпадения при поиске "0" и "Г . Таким образом, режим маскирования

20 при поиске отличается от режима поиска

"0" блокнрЬванием импульса опроса по пер вой шине опроса 11 во втором такте.

Таким образом, на затворе транзистора 12 в процессе поиска устанавливается значение результата сравнения хранимой s запоминающем элементе информации с внешней информа цией, поступающей в ассоциативное запоминающее устройство (АЗУ) для операции поис30

55 ка. В случае совпадения всех разрядов какого-либо слова АЗУ с внешним словом на зат- ворах запоминающих транзисторов 12 всех элементов памяти, образующих слово, устанавливается уровень логического "0" как резуль. тат сравнения в каждом отдельноь разряде.

Шина сравнения 10 этих. слов, образованная объединением стоков транзисторов 12, после снятия импульса предварительного заряда с шины 13, остается заряженной (в состоянии логической "Г ), так как транзисторы 12. окажутся закрытыми, На шине сравнения 10 нулевой потенциал будет устанавливаться только B случае несовпадения информации хотя бы одной ячейки данного слова АЗУ с соответствующим разрядом входного слова, что и требуется для функционирования АЗУ.

Работа элемента в режиме считывания информации происходит следующим образом.

В первом такте на разрядной шине 4 устанавливается нулевой потенциал. Во втором такте подаются управляющиеимпульсы на адресную шину 5, первую шину опроса 11, тактирующую шину 9. Если первый конденсатор хранит "1", то есть заряжен, первый запоминающий транзистор 8 открыт и происходит заряд разрядной шины 4 через открытые транзисторы считывания 7 и запоминающий транзистор 8 импульсом опроса первой шины опроса 11, что соответствует считыва90565 эанное свойство элемента обеспечивает воз можность параллельного объединения их выходов на шине сравнения, либо последовательное соединение накопительных элементов, например, конденсаторов, для получения общегО результата поиска, а собственйо поиск информации производится на основе произвольной функции двух переменных (равнозначности, имплнкацин, дизъюнкции и т.д.).

5,. 6 шпо сигнала "Г . Если первый конденсатор

1 хранит "0", то есть не заряжен, то запоминающий транзистор 8 закрыт и заряд разрядной шины 4 не происходит, что соответствует считыванию сигнала "0".

Работа элемента в режиме записи информа ции происходит следующим образом: на разрядной шине 4 устанавливается потенциал, соответствуннций записываемой информации ("0" или "1").

Транзистор записи 6 открывается импульсом по шине записи 14, который подается одновременно с импульсом по адресной шине

5, что обеспечивает гальваническую связь затвора транзистора 8 и, следовательно, первого конденсатора 1 с разрядной шиной 4 через одновременно открытые транзисторы 3 и, 6. При наличии гальванической связи конденсатора 1 с разрядной шиной 4 в ячейке, выбранной по шине 5, произойдет перезапйсь 20 соответствующей информации.

В режиме маскирования записи на шину записи 14 импульс не подается и разряд (заряд) конденсатора 1 не происходит, так как транзистор записи 6 закрыт. . Процесс регенерации информации в эле-. менте памяти происходит следующим образом.

В первом такте производится разряд конденсатора 2 через адресный транзистор 3 подачей импульса на шину 5 нри нулевом потен-ЗО циале на разрядкой шине 4; во втором такте производится считывание информации на второй конденсатор 2 подачей импульсов на первую шику опроса 11 и шину тактирукицую 9; в третьем такте подается импульс на шину записи 14,открыванпций транзисгор записи 6, что обеспечивает гальваническую связь первого 1 и второго 2 конденсаторов и компенсацию потенциального заряда первым конденсатором 4в

1 вследствие токов утечки.

Предлагаемый элемент памяти при соответствующем возбуждении второй шины опроса

13 способен обеспечить на шине сравнения

10 любую функцию двух переменных. Ука-, 45

Формула изобретения

Элемент памяти для ассоциативного накопителя, содержащий накопительные элементы, например конденсаторы, причем одна обкладка первого конденсатора подключена к, затвору первого запоминающего транзистора и истоку. транзистора записи, затвор которого подключен к шине записи, сток первого запоминающего транзистора соединен с истоком транзистора считывания, затвор которого соединен с тактирующей шиной, сток транзистора записи подключен к стоку транзистора считывания, истоку адресного транзистора и одной из обкладок второго конденсатора, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, сток адресного транзистора соединен с разрядной шиной, а зазор— с адресной шиной, шины сравнения и опроса, отличающийся тем,что, с целью расширения области применения элемента памяти за счет осуществления поиска информации на основе произвольной функции двух переменных, в него введен второй заломи"ающнй транзис1рр, затвор которого соединен с истоком адресного транзистора, сток — с шиной сравнения, исток — c"одной из шин опроса, исток первого запоминающего транзистора и другая обкладка первого конденсатора соеди нены с другой шиной опроса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США È® 3701980, кл. 340 — 173, 1973.

2. Патент США У 3876993, кл. 340 — 173, 1975.

690565

Тираж 681 Подписное . ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5975/50

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А.Воронин

Редактор З,Губницкая Техред М. Петко Корректор Н.Задерновская