Ассоциативное запоминающее устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«i>881861

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (51)М. Ки. (22) Заявлено 260280 (21) 2887010/18-24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

G 11 С 15/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 151181. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15. 11 ° 81 (53) УДК 681. 327 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.А.Князев, В.H.Tàðàñåíêî, Ф.A. 1Iþòðèí и Ю ..В Мамин. (71) Заявитель (54 ) АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНИОЩЕЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к запоминаю.щим устройствам.

Известно устройство, содержащее входной и выходной регистры, местное устройство управления, матрицу-накопитель, цепи очередности записи новых слов (1) .

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ассоциативное запоминающее устройство, содержащее местное устройство управления, входной и выходной регистры, матрицу ассоциативных элементов (2) .

Недостатком этого устройства является отсутствие функции самоконтроля занятости строк и поиска первой свободной для записи строки матрицы ассоциативных элементов,.что снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем. что в ассоциативное запоминающее устройство, содержащее входной и выходной регистры и матричный накопитель, выполненный на ассоциативных запоминающих элементах, причем информационные входы и выходы столбцов матричного накопителя подключены соответственно к выходам входного регистра и ко входам выходного регистра, управляющие входы ассоциативных запоминающих элементов первого столбца матричного накопителя являются управляющими входами устройства, введены и групп элементов И. (где n — число строк матричного накопителя) и (n-1) элементов НЕ, причем первый вход первого элемента И группы соединен с выходом второго элемента И группы, второй вход первого элемента И группы подключен к выходу элемента НЕ, третий вход — ко входу записи устройства, а выход - к шине разрешения записи соответствующей строки матричного накопителя, входы второго элемента И группы соединены с управляющими выходами соответствующей строки матричного накопителя, вход каждого элемента НЕ, кроме последнего, подключен к выходу второго эдемента И последующей группы.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит входной регистр 1, выходной регистр 2, матрич3() ный накопитель 3, выполненный на ас881861 социативных запоминающих элементах 4 и имеющий управляющие выходы строк 5, информационные входы столбцов 6 — 8, управляющие входы первого столбца 9, шины разрешения записи 10 и информационные выходы столбцов 11 - 13, первый 14 и второй 15 элементы И группы и элементы НЕ 16. Ассоциативный запоминающий элемент содержит элементы И 17 - 22, элементы ИЛИ 23

25, элемент НЕ 26 и триггер 27. На чертеже обозначены вход записи устроиства 28 и выходы строк 29 накопителя.

Информационные входы 6 — 8 и выходы 11 — 13 столбцов накопителя 3 подключены соответственно к выходам входного регистра 1 и ко входам выходного регистра 2. Управляющие входы 9 ассоциативных запоминающих элементов 4 первого столбца накопителя 3 являются управляющими входами устройства. Первый вход первого элемента И 14 группы соединен с выходом второго элемента И 15 группы. Второй вход первого элемента И 14 группы подключен к выходу элемента НЕ 16, третий вход — ко входу записи 28 устройства, а выход — к шине разрешения записи 10 соответствующей строки накопителя 3. Входы второго элемента

И 15 группы соединены с управляющими выходами 5 соответствующей строки накопителя 3. Вход каждого элемента ПЕ, кроме последнего, подключен к выходу второго элемента И 15 последующей группы.

Устройство работает следующим образом.

Производят запись с опросом. .Слово, которое подлежит записи, подается с входного регистра 1 на информационные входы 6 » 8 столбцов накопителя 3 таким образом, что прямой код каждого разряда подается на вход 6, а обратный код этого же разряДа - на вход 7 соответствующего столбца нако" лителя Э. На управляющие входы первого толбца 9 накопителя 3 подается сигнал 0 . На шины 10 разрешения записи в тех строках, которые были выбраны по признаку опроса, подается сигнал 1 для осуществле" ния записи. Маскирование записи производится путем одновременной подачи сигнала 0 на информационные входы 6 и 7 соответствующего столбца накопителя 3.

Производят запись в первую свободную строку. Функции самоконтроля занятости и подготовки первой свобод" ной строки накопителя 3 и записи информации осуществляются следуЮщим образом. Пусть (m-1)- я. строка занята какой-либо информацйей, à m-я, (m+1) -я (m+2) -a ются свободными. Тогда какой-либо из триггеров (m-1) -й строки находит" ся в нулевом состоянии и с его выхода снимаетсЯ сигнал 0 tfpH этом

:второй элемент И 15 группы этои строки закрыт, с его выхода снимается сигнал 0,закрывающий первый элемент И 14 группы (й-1)-й строки по первому входу. Одновременно этот сигнал 0 поступает на элемент НЕ 16. в-й строки, инвертируется и подготавливается по второму входу первый элемент И 14 группы m-й строки. Так как т-я строка является свободной, то сигналами 1 с нулевых выходов триггеров 27 ее элементов 4 через управляющие выходы строки 5 второй элемент И 15 группы этой строки откроется,подавая на первый вход первого эле15 мента И 14 группы m-й строки сигнал 1, а через элемент НЕ 16 на второй вход первого элемента И 14 группы (m+1)-й строки — сигнал 0 .Таким образом, подготовленным к открыЩ тию является первый элемент И 14 группы только одной m-й (первой из всех свободных) строки накопителя 3.

При выдаче микрокоманды Запись в первую свободную строку по входу записи 28 подается сигнал 1 на третьи входы первых элементов И 14 группы. При этом открывается первый элемент И 14 группы только m-й (первой свободной строки) и с его выхода на шину разрешения записи 10 этой строки подается сигнал 1, разрешая запись информации в эту строку.

Слово, подлежащее записи, подается с

5 входного регистра 1 по информационным входам б — 8 накопителя 3 таким образом, что прямой код каждого разряда подается на вход 6, а обратный код этого же разряда - на вход 7 соответствующего столбца накопителя 3.

На управляющие входы первого столб4О ца 9 накопителя 3 подается сигнал О . После записи информации в

m"þ строку подготовлена автоматически для записи следующая первая свободная строка (для рассматриваемого случая это (m+1)-я строка).

Производят чтение, ДЛя считывания содержимого некоторой строки накопителя 3 на соответствующий управляющий вход первого столбца 9 подается сигнал 1 . На входы 9 всех остальных строк, а также на все шины разрешения записи 10 подается сигнал 0 . Кроме того, необходимо подать сигнал 0 на информационные входы б и сигнал 1 на информационные входы 7 и 8 столбцов накопителя 3. При этом содержимое выбранной строки поступает иа информационные выходы столбцов 11 накопителя 3.

Производят ассоциативный поиск.

4Q Разряды признака опроса подаются с входного регистра 1 на информационные входы 8 соответствующих столбцов накопителя 3. Маскирование опроса производится путем подачи сигнала

g$ 1 на информационные входы 7 со8818б1 ответствующих столбцов накопителя 3.

На все шины 10 разрешения записи псдается сигнал 0, а на все управляюШие входы первого столбца 9 — сигнал 1 . При этом сигнал 1 появляется на выходах строк 29 последнего столбца в тех строках,в которых

5 содержимое всех незамаскированных разрядов совпадает с кодами соответствующих разрядов признака опроса.

Поиск максимума производится с помощью параллельного по словам и последовательного по разрядам просмотра (начиная со старших разрядов) содержимого накопителя 3. Для реали" зации данного алгоритма достаточно подать сигнал 1 на информационные входы столбцов 6 и 8 и на все управляющие входы первого столбца 9 накопителя 3. В тех столбцах, котоJ рые должны быть замаскированы, на . информационный вход 7 подается сиг- 20 нал 1 . По окончании переходных процессов сигнал 1 появляется на . выходах строк 29 последнего столбца) накопителя 3 в тех и только тех строках, в которых содержимые незамаскированных разрядов, рассматриваемые как двоичные числа в позиционной системе и считывания, имеют максимальные значения.

Технико-экономическое преимущест- 3() во предложенного ассоциативного запоминающего устройства заключается в том, что оно позволяет реализовать режим записи информации в первую свободную строку накопителя беэ предва- Зз рительного опроса всего накопителя, за счет чего быстродействие устройства при выполнении операций записи в сободную строку повышается примерно на 704.

Формула изобретения

Ассоциативное запоминакпдее устройство, содержащее входной и выходной регистры,и матричный накопитель, выполненный на ассоциативных запоминающих элементах, причем информационные входы и выходы столбцов матричного накопителя подключены соответственно к выходам входного регистра и ко входам выходного регистра, управляющие входы ассоциативных запоминающих элементов первого столбца матричного накопителя являются управляющими входами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит и групп элементов И (где

1l — число строк матричного накопителя) и (и-1) элементов НЕ, причем первый вход первого элемента И группы соединен с выходом второго элемента

И группы второй вход первого элеменФ та И группы подключен к выходу элемента НЕ, третий вход — ко входу sa-.

nucu устройства, а выход — к шине разрешения записи соответствующей строки матричного накопителя, входы второго элемента И группы соединены с управляюшими выходами соответствующей строки матричного накопителя, вход каждого элемента НЕ, кроме последнего, подключен к выходу второго элемента И последуюшей группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Попова Г.И., Прангишвили И.В, Ассоциативный параллельный процессор для групповОЙ обработки данных. †Автоматика и телемеханнка, 1972, Р 1, с. 17 1-184.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 478297, кл. G 06 F l/00, 197 3 (прототип) .

8818Ы

Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Закаэ 9985/79

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

Составитель B.Гордонова

Редактор Л.Тюрина Техред З.фанта Корректор М.Коста