Ячейка памяти ассоциативной запоминающей матрицы

(5 БРЕТ й жит1,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИД(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октяб кой социалистической революции (72) В.И. Корнейчук, А.П. Марковс В.П. Сидоренко и г).В. Яблуновский (53) 681.327 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 978196, кл. С 11 С 15/00, 1981.Авторское свидетельство СССР гг 1275546, кл. С 11 С 15/00, 1985(54) ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ АССОЦИАТИВНОЙ ЗА ПОМИНАЮЩЕЙ М АТРИЦЫ(57) Изобретение относится к вычисли тельной технике, в частности к устройствам хранения информации, и может быть использовано в цифровых системах обработки информации. Цельизобретения - повышение быстродействия ячейки памяти при поиске чисел по критерию кодового подобиядостигается за счет распараллеливанияпроцесса поиска в группах разрядовстроки матрицы путем введения блоковприоритета. Ячейка памяти ассоциативной запоминающей матрицы содерш групп из К запоминающих элементовгде ш и к выбираются от 1 до и (и - количество запоминающих элементов 1ячейки матрицы), ш элементов И 2 иш блоков 3 приоритета. 2 ил,Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам хранения информации, и может быть использовано в цифровых системах обработки информации.5Цель изобретения - повышение быст" родействия ячейки памяти.На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемой ячейки памяти; на фиг.2 - функциональная схема запоминающего элемента ячейки памяти.Ячейка памяти содержит ш групп из 1 с запоминающих элементов 1, где ш и 1 с выбирают от 1 до и (и = ш 1 с - ко"15 личество запоминающих элементов в ячейке памяти матрицы) в зависимости от требуемого критерия качества, оп" ределяемого отношением быстродействия к аппаратурным затратам, ш элементов И 2 и ш блоков 3 приоритета, причем управляющие входы 4 нсех запоминающих элементов 1 объединены и являются управляющим входом 5 ячейки памяти, установочные входы 6 запоминающих элементов 1 каждой группы сое-, динены с выходами 7 соответствующего блока 3 приоритета, а выходы 8, кроме 1 с-го запоминающего элемента 1 группы, связаны с информационными входами 9 соответствующего блока 3 приоритета.Выход ш-го элемента И 2 является выходом "Результат поиска" 10.Входы синхронизации всех блоков 3 приоритета объединены и являются входом 11 синхронизации ячейки памяти упрямые и инверсные входы признака поиска ячейки не показаны)..Запоминающий элемент 1 ячейки памяти содержит элемент 12 памяти, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы И-НЕ и первый 16 и второй 17 элементы развязки,. выполненные, например, в виде резисторов. Первые входы первого 13 и второго 14 элементов И-НЕ явпяются соответственно инверсным 18 и прямым 19 входами признака поиска запоминающего элемента 1, а вторые входы объединены посредством МОНТАЖНОГО И и связаны с выходом третьего элемента И-НЕ 15, с первым элементом 16 развязки и являются установочным входом 6 запоминающего .элемента 1, первый вход 4 которого подключен к первому входу55 третьего элемента И-НЕ 15, второй вход которого является выходом 8 запо" минающего элемента 1 и соединен с выходом первого 13 и второго 14 элемента И-НЕ и со вторым элементом 17 развязки посредством МОНТАЖНОГО И, причем первый 16 и второй 17 элементы развязки связаны с источником 20 питания.Блок 3 приоритета может быть выполнен по схеме одного из известных . устройств для считывания информации из ассоциативной памяти.Ячейка памяти работает следующим образом.Перед началом работы в ячейке памяти, являющейся строкой матрицы, хранится информационное слово, т,е. каждый элемент 12 памяти содержит соответствующий бит информации. На входы 18 и 19 каждого запоминающего элемента 1 поступают соответственно инверсные и прямые значения соответствующих разрядов признака поиска. Следует отметить, что запись, считывание и режим маскирования информации любого запоминающего элемента 1 строки матрицы осуществляютсяизвестными способами. На управляющий вход 5 и вход 11 синхронизации строки матрицы поступают сигналы нулевого уровня, т.е. простой ассоциативный поиск и поиск по критерию кодового подобия запрещены (на всех выходах блоков 3 приоритета сформированы единичные сигналы, а на выходах всех элементов И 2 - нулевой сигнал).В ассоциативной запоминающей матрице, состоящей из предлагаемых ячеек памяти, могут быть произведены два вида поиска:простой ассоциативный поискуассоциативный поиск по критерию кодового подобия. В первом случае на управляющий вход 5 каждой из строк матрицы (данные входы отдельных строк матрицы могут быть объединены в общую шину либо могут быть раздельными, с целью возможности наращивания по разрядам) подается сигнал единичного уровня. При этом, если хранимое в какой-либо строке матрицы информационное слово полностью совпадает незамаскированными разрядамн с признаком поиска, то на выходе 10 соответствующей строки формируется единичный сигнал. Иначе на выходе 10 будет поддерживаться потенциал логического нуляпоиска всех больших (меньших) границы расстояния Хэмминга;поиска ближайшего большего (меньшего) границы расстояния Хэммннгапоиска равного границе расстоянияХэмминга;поиска в интервале (вне интервала)границ расстояния Хэмминга.10Формула изобретения 15470В режиме поиска по критерию кодо- вого подобия, т.е. после выдачи единичного сигнала на управляющий вход 5 строки матрицы, на вход 11 синхронизации строки матрицы выдается серия синхроимпульсов. В каждом такте работы матрицы одним из блоков 3 приоритета строки выделяется первый слева (или справа) нулевой сигнал, т.е. сигнал несовпадения содержимого соответствующего элемента 12 памяти и разряда признака поиска. При этом на вход 6 данного запоми-. нающего элемента 1 с выхода 7 блока 3 приоритета выдается нулевой сигнал, которым формируется фиктивное совпадение содержимого запоминающего элемента 1 с соответствующим разрядом признака поиска, т.е. устанавливает ся постоянный единичный потенциал на выходах элементов И-НЕ 13 и 14 (постоянность единичного потенциала обеспечивается построением из элементов И-НЕ 13-15 триггера "защелки", сброс 25 которого происходит при подаче на вход 4 запоминающего элемента 1 нулевого сигнала, после окончания про-. цесса поискаЗаметим, что за один такт в каждой строке матрицы происходит переключение (из "несовпадения" в "совпадение" ) только одного запоминающего элемента 1. Таким образом, первым единичным сигналом с выхода 10 какой-либо строки матрицы отмечается слово, имеющее минимальное кодовое расстояние Хэмминга к призна ку поиска, при этом количество синхроимпульсов равно числу несовпадающих разрядов хранимого слова и признака поиска.Следует отметить, что применяя предлагаемую матрицу с выходными схе". мами обработки (не показаны) информации у Возможно с достаточно высокой 45 скоростью проведение не только поиска ближайшего по критерию кодового подобия, но и других видов поиска: Ячейка памяти ассоциативной запоминающей матрицы, содержащей ш групп 1 с запоминающих элементов (где шф 1 с - разрядность числа, хранимого в ячейке), управляющие входы которых объединены и являются управляющим входом ячейки, прямые и инверсные входы приз" нака поиска запоминающих элементов являются одноименньии входами ячейки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия ассоциативной запоминающей матрицы, в нее введены ш блоков приоритета и ш элементов И, причем установочные входы запоминающих элементов каждой группы соединены с выходами соответствующего блока приоритета, выходы запоминающих элементов, кроме 1-го, каждой группы подключены к информационным входам соответствующего блока приоритета, выход з-го элемента И (д = 1, т - 1) соединен с управляющим входом (1+1)-го блока приоритета и первым входом (+1)-го элемента И, выход ш-го элемента И является выходом "Результат поиска" ячейки, первый вход первого элемента И и управляющий вход первого блока приоритета соединены с управляющим входом ячейки, выходы запоминающих элементов каждой группы подключены соответственно к входам с второго по Ь+1)-й соответствующего элемента И, входы синхронизации блоков приоритета объединены и являются входом синхронизации устройства.