Ассоциативное запоминающее устройство

(19) (11) 3 С% 1 1 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее матричный накопитель, выполненный на ассоциативных запоминающих элементах, входной регистр, выходы которого подключены к информационным входам столбцов матричного накопителя, информационные выходы столбцов которого соединены с входами выходного регистра, и группы элементов И, причем первые входы первых элементов И всех групп объединены и являются входом , управления записью устройства, входами управления считыванием которого являются управляющие входы ассоциативных запоминающих элементов первого столбца матричного накопителя, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения возможности считывания со стиранием и записи в первую свободную строку без предварительного опроса всего матричного накопителя, в него введены триггеры, элементы И-НЕ и группы элементов ИЛИ, причем выход каждого триггера соединен с первым входом одноименного элемента И-НЕ, инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И одноименной группы, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ одноименной группы и входом установки в 1 одноименного триггера, вход установки в О которого подключен к выходу второго элемента И одноименной группы и второму входу первого элемента ИЛИ одноименной группы, выход которого и первый вход второго элемента И одноименной группы соединены соответственно с входом управления записью и с управляющим входом ассоциативного запоминающего элемента первого столбца соответствующей строки матричного накопителя, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом первого элемен-та И первой группы и является первым ус- .тановочным входом устройства, вторым ус, тановочным входом которого является первый вход второго элемента ИЛИ первой группы, выход второго элемента ИЛИ предыдущей группы подключен к первому входу второго элемента ИЛИ последующей груп- й пы, прямой выход предыдущего элемента ИНЕ соединен с вторым входом последующегоэлемента И-НЕ и третьим входом первогоэлемента И последующей группы, выход вто, рого элемента ИЛИ последней группы соединен с вторыми входами вторых элементов И всех групп, вторые входы вторых элементов ИЛИ всех групп являются входами сброса устройства, управляющими выходами которого являются выходы ассоциативных запоминающих элементов последнего столбца матричного накопителя,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении ассоциативных запоминающих устройств.Известно ассоциативное запоминающее устройство, которое содержит входные и выходные регистры, ассоциативные запоминающие матрицы и блоки управления 1.Однако известное устройство не позволяет выполнять операции поиска и записи информации в первую свободную строку, считывания информации со стиранием строки ассоциативной запоминающей матрицы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является ассоциативное запоминающее устройство, содержащее входной и выходной регистры, матричный накопитель, выполненный на ассоциативных запоминающих элементах, группы элементов И, элементы НЕ, 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, 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 - 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 элемента И последующей группы 2.Известное устройство не позволяет выполнять операцию записи только в одну первую свободную ячейку, если свободные ячейки расположены в накопителе произвольным образом, кроме того, в устройстве отсутствует операция считывания со стиранием, что ограничивает область применения устройства.Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности считывания со стиранием и записи в первую свободную строку без предварительного опроса всего матричного накопителя.Поставленная цель достигается тем, что в ассоциативное запоминающее устройство, содержащее матричный накопитель, выполненный на ассоциативных запоминающих элементах, входной регистр, выходы которого подключены к информационным входам столбцов матричного накопителя, информационные выходы столбцов которого соединены с входами выходного регистра и группы элементов И, причем первые входы первых элементов И всех групп объединены и являются входом управления записью устройст 5055 1 О 152025303540 ва, входами управления считыванием которого являются управляющие входы ассоциативных запоминающих элементов первого столбца матричного накопителя, введены триггеры, элементы И-НЕ и группы элементов ИЛИ, причем выход каждого триггера соединен с первым входом одноименного элемента И-НЕ инверсный выход которого подключен к второму входу первого элемента И одноименной группы, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ одноименной группы и входом установки в 1 одноименного триггера, вход установки в О которого подключен к выходу второго элемента И одноименной группы и второму входу первого элемента ИЛИ одноименной группы, выход которого и первый вход второго элемента И одноименной группы соединены соответственно с входом управления записью и с управляющим входом ассоциативного запоминающего элемента первого столбца соответствующей строки матричного накопителя, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом первого элемента И первой группы и является первым установочным входом устройства, вторым установочным входом которого является первый вход второго элемента ИЛИ первой группы, выход второго элемента ИЛИ предыдущей группы подключен к первому входу второго элемента ИЛИ последующей группы, прямой выход предыдущего элемента И-НЕ соединен с вторым входом последующего элемента И-НЕ и третьим входом первого элемента И последующей группы, выход второго элемента ИЛИ последней группы соединен с вторыми входами вторых элементов И всех групп, вторые входы вторых элементов ИЛИ всех групп являются входами сброса устройства, управляющими выходами которого являются выходы ассоциативных запоминающих элементов последнего столбца матричного накопителя.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема ассоциативного запоминающего элемента матричного накопителя. Предлагаемое ассоциативное запоминающее устройство содержит входной регистр 1, выходной регистр 2, матричный накопитель 3 состоящий из ассоциативных запоминающих элементов (АЗЭ) 4, имеющих управляющие вход 5 и выход 6, вход 7 и выход 8 управления записью, информационные входы 9 - 11 и выходы 12 - 14. Устройство содержит также триггеры 15, элементы И-НЕ 16, первые 17 и вторые 18 элементы И групп, первые 19 и вторые 20 элементы ИЛИ групп. Каждый АЗЭ 4 содержит (фиг, 2) элементы И 21 - 26, элементы ИЛИ 27 - 29, элемент НЕ 30 и триггер 31.Функциональная схема предлагаемого устройства содержит также (фиг, 1) входы 32 сброса, входы 33 управления считыванием, первый 34 и второй 35 установочные входы и вход 36 управления записью устройства,Число групп элементов ИЛИ 19 и 20, триггеров 15 элементов И-НЕ 16 и элементов И 17 и 18 равно числу гп строк накопителя 3.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Ассоциативное запоминающее устройство позволяет производить следующие операции: запись в первую свободную строку; считывание; ассоциативный поиск и поиск максимума, причем дополнительно вводится операция считывания со стиранием строки накопителя 3 (фиг. 1), а операция записи в первую свободную строку не имеет ограничений на порядок расположения свободных строк. Первоначально на все входы ассоциативных зайоминающих элементов 4, а также на все входы 32 - 36 устройства поданы сигналы 0. Для правильного выполнения операций считывания со стиранием строки и записи в первую свободную строку накопителя 3 предварительно необходимо подать на вход 35 и на вход 34 соответственно сигналы 0 и 1. В этом случае осуществляется поиск первой свободной строки накопителя 3, а также подготавливаются условия для выполнения операции считывания со стиранием строки. Пусть, например, строки накопителя 3 с первой по (к - 1)-ю (где 1 кт) заняты информацией, к-я строка свободна, а состояние остальных строк безразлично. На занятость строки указывает наличие сигнала 1 на выходе соответствующего триггера 15. Таким образом, на прямых выходах элементов И 16 групп с первой по (к - 1)-ю появляются сигналы 1, а на выходах элементов И-НЕ 16 всех последующих групп - сигналы 0, так как на выходе к-го триггера 15 находится сигнал 1. В результате будут подготовлены условия для записи только в к-ю строку накопителя 3, так как на два входа элемента И 17 к-ой группы поданы сигналы 1,Запись в первую свободную строку, При подаче сигнала 1 на входы 36 он появляется только на выходе элемента И 17 к-ой группы. Этот сигнал поступает на входы 7 всех АЗЭ 4 к-ой строки накопителя 3 через элемент ИЛИ 19 к-ой группы и разрешает запись в эту строку накопителя 3, Слово, подлежащее записи, подается с регистра 1 на входы 10 и 11 каждого столбца накопителя 3 таким образом, что прямой код каждого разряда подается на вход 10, а обратный код этого же разряда - на вход 10 15 20 25 30 35 45 50 55 11 соответствующего столбца накопителя 3. После записи информации в к-ю строку снимается сигнал 1 на входе 36. При этом к-ый триггер 15 устанавливается в состоя. ние 1 и производится поиск новой свободной строки накопителя 3. Считывание со стиранием строки.Пусть необходимо осуществить операцию считывания со стиранием над к-ой строкой накопителя 3, Для этого на вход 5 АЗЭ 4 первого столбца накопителя 3 и на входы 9 и 11 каждого столбца накопителя 3 необ.- ходимо подать сигнал 1. а на вход 10 каждого столбца накопителя 3 необходимо подать сигнал 1, а на вход 1 О каждого столбца - сигнал 0. После то-, го, как на выходе 6 последнего АЗЭ 4 к-ой строки накопителя 3 появится сигнал 1, на вход 32 к-ой строки подается сигнал 1, причем этот сигнал распространяется по элементам ИЛИ 20 групп с к-ой по т-ую. Сигнал 1 на выходе элемента ИЛИ 20 последней гп-ой строки разрешает появление сигнала 1 на выходе элемента И8 к-ой группы, и, следовательно, на входе 7 ассоциативного запоминающего элемента 4 первого столбца к-ой строки накопителя 3. Этим сигналом осуществляется сброс триггеров 31 (фиг. 2) АЗЭ 4 к-ой строки накопителя 3, а на регистре 2 остается информация, считанная из к-й строки. Наличие задержки (элемент ИЛИ 20) в подаче сигнала 1 на входы 7 ассоциативных запоминающих элементов 4 к-ой строки обеспечивает полное считывание строки накопителя 3 к моменту ее сброса, так как скорость считывания строки по столбцам неодинакова.В предлагаемом устройстве за счет включения в состав триггеров 15, которые хранят признак состояния строки накопителя 3, исключается сквозной перенос проверки состояния строки, причем, по сравнению с прототипом, в каждом АЗЭ 4 аннулируются один выход и один вход. Сокращение выводов АЗЭ 4 особенно важно при реализации их в виде интегральных схем. Кроме того, триггеры 5, элементы И 17 и 18, элементы ИЛИ 19 и 20, элементы И-НЕ 16 обладают автономностью по отношению к типу накопите-, ля 3, так как связаны с ним только двумя входами,В некоторых случаях, например при использовании ассоциативного запоминающего устройства для коррекции программ; необходимо хранить нулевой адрес. В отличие от прототипа, предлагаемое устройство позволяет хранить нулевую информацию, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выполнять новую операцию считывания со стиранием строки матричного накопителя 3, причем операции, присущие прототипу, сохраняются, а введение новой операции осуществляется без увеличения управляющих входов ассоциативных запоминающих элементов 4..Технико-экономическое преимущество предлагаемого ассоциативного запоминающего устройства по сравнению с прототипом заключается в том, что оно позволяет реализовать операцию записи информации в первую свободную строку накопителя без предварительного опроса всего накопителя, причем на порядок расположения свободных и занятых строк не накладывает никаких ограничений, за счет чего расширяется область применения его.. Пилипенко Редактор Т. ПарфеноваЗа каз 3607/34ВНИИИпо113035, МФилиал ППП Составитель Т.Техред И, ВересТираж 575.Государственногоделам изобретенийосква, Ж - 35, РаушПатент, г. Ужго Корректор ЛПодписноеета СССРкрытийнаб., д. 4/5л. Проектная, 4 смитот кая А у