Ассоциативное запоминающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1735907 9 51)5 0 11 С 15/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нения информации, и может вано при построении ассоц минающих устройств на о памяти с произвольным до изобретения является поаыш ционной емкости устройст содержит блок 1 памяти, сос дулей памяти 21 - 2 П с произ пом, распределитель 3 сиг счетчик 7 адреса и регистр 9 ство позволяет сократить фи памяти при увеличении разр являющихся признаками а поиска. 2 ил. льскии институт Карякин ство СССР/00, 1987.ЗАПОМИНАЮЩЕ тся к вычислитель к устройствам храГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относиной технике, а частности быть использоативных запонове модулей ступам, Целью ение информаа. Устройство таящий из моольным достуналов записи,числа. Устрои ический обаем ядности чисел, ссоциативногоИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам хранения. информации, и может бытьиспользовано при построении ассоциативных запоминающих устройств на основе модулей памяти с произвольным доступомпреимущественно для ассоциативного поиска чисел большой разрядности.Известно ассоциативное запоминающее устройство, содержащее блок памяти спроизвольным доступом, счетчик адреса суправляющим входом для изменения содержимого на 1 и с адресными выходами, атакже с адресными входами для обеспечения функции регистра адреса, регистрчисла, выходы которого являются информационными выходами устройства, и выходрезультата.В указанном устройстве ассоциативныйпоиск производится последовательным перебором адресов до тех пор, пока не будутпроанализированы все ячейки блока памяти, в результате чего быстродействие устройства в режиме поиска низкое. Этоявляется существенным недостатком устройства.Известно также устройство, содержащее блок памяти из модулей с произвольным доступом, адресные входы которыхсоединены с выходами последовательно соединенных последовательно-параллельныхрегистров сдвига, выполняющих роль регистра числа произвольной длины, и выходрезультата.В указанном устройстве количество эталонов (чисел), записанных в блок памяти,ограничено одним эталоном, размещеннымна различных позициях информационногослова. Такое ограничение является существеннымм недостатком устройства.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ассоциативное оперативное запоминающееустройство, содержащее коммутатор, блокпамяти, регистр числа, регистр маски, индексный регистр, блок модификации признака поиска, блок управления, элементы И,элемент ИЛИ, элемент НЕ, элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, К существенным признакам устройства, имеющим сходство спризнаками изобретения, следует отнестиналичие блока памяти на основе модулей с. произвольным доступом, на адресные входы которого подается информация, а на информационный вход подается сигналуправления регистра числа, выходы которого являются информационными выходамиустройства, выходы "Положительный результат поиска" и входов "Запись", "Стирание",5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сущность работы указанного устройства состоит в том, что в блок оперативной памяти объемом 2 (и - разрядность чии+1сел) записывается информация о наличии заносимого в память слова, что позволяет осуществлять ассоциативный поиск за один цикл обращения к памяти произвольного доступа. Таким образом, в памяти может храниться информация о наличии или отсутстВии до 2" слОВ,Недостатком описанного устройства является нарастание объема памяти при увеличении разрядности числа и неизменности объема хранимых слов, в результате чего не используется существенный обьем памяти. Например, при увеличении разрядности числа в два раза (2 п) отношение обьема памяти к выбранному необходимому составляет 2 "/2" = 2". Это означает, что, например, при и = 10 объем памяти более необходимого объема в 2 раз, т,е, более, чем в 1000 раз,Цель изобретения - повышение информационной емкости устройства,Указанная цель достигается тем, что в ассоциативное запоминающее устройство, содержащее блок памяти из модулей памяти с произвольным доступом, распределитель записи, первый вход которого является внешним входом "Стирание", второй вход является внешним входом "Запись-Считывание", выходы распределителя записи соединены с входами "Запись-Считывание" соответствующих модулей, счетчик адреса, выходы которого являются внешними выходами устройства, регистр числа, входы которого являются информационными входами устройства, а выходы являются информационными выходами устройства и младшими разрядами соединены с адресными входами первого модуля, введены следующие отличия: выходы избыточных разрядов регистра числа соединены с первой группой адресных входов второго и последующих модулей, выходы каждого модуля соединены с второй группой адресных входов следующего модуля, информационные входы модулей поразрядно объединены и соединены с выходами счетчика адреса и входом "Стирание", выходы последнего модуля, соответствующие выходам счетчика адреса, соединены с информационными входами счетчика адреса, выход последнего модуля, соответствующий входу "Стирание", является выходом "Результат" устройства, остальные входы распределителя записи соединены с выходами всех модулей, соответствующими входу "Стирание",Существенные признаки, отличающие предлагаемое ассоциативное запоминаю 1735907пользуются в этом режиме для контроля заполнения запоминающего массива,В режиме стирания счетчик 7 адреса сбрасывается в нулевое состояние, в регистр 9 числа заносится слово с нулевым кодом, счетчик 17 установлен низким уровнем на входе 4 в режим "Суммирование", осуществляется режим записи установленного слова без изменения кода адреса, затем инициируется вход 4 "Стирание", высокий уровень на котором устанавливает счетчик 17 в режим "Вычитание", инициируется вход 5 "Запись-считывание", на котором формируется уровень записи, на выходах 61 - бп распределителя 3 записи последовательно формируются уровни записи в направлении от 6 к 61, такая последовательность повторяется дважды.Таким образом, стирание в выбранном модуле производится по адресу, считанному в предыдущем такте. В результате этого в ячейки всех модулей, соответствующих входу 4 "Стирание", записываются единицы. Это означает, что ячейки освобождены, Запись единицы в любую ячейку производится независимо от занятости ячейки, так как в этом случае на входе 4 "Стирание" действует высокий уровень, который через схему ИЛИ 16 дает разрешение на прохождение сигнала записи с входа 5 через схему И 19.Далее сигнал стирания снимается, содержимое счетчика 7 адреса увеличивается на единицу, и все повторяется до заполнения счетчика 7 адреса.Затем счетчик 7 адреса сбрасывается в нулевое состояние, в регистр 9 числа заносится новое слово, для которого производится указанный процесс стирания, Для уменьшения времени стирания каждое новое слово отличается от предыдущих слов одновременно во всех группах избыточных разрядов регистра 9 числа,В режиме. ассоциативного поиска на входе 4 "Стирание" и на входе 5 "Запись- считывание" устанавливаются низкие уровни, на выходах 61 - бп распределителя 3 записи действуют также низкие уровни, Это определяет режим считывания для всех модулей одновременно,В регистр 9 числа заносится слово, которое устанавливает адрес в модуле 2 и в первых группах адресных входов остальных модулей. Адрес во вторых группах адресных входов модулей 22 - 2 п устанавливается по мере считывания из модулей 21 - 2 п, а так как считывание осуществляется с тактовой частотой, то результат считывания с последнего модуля появится через в тактов. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Если в блоке 1 памяти есть информация о записи слова, которое находится в регистре 9 числа, то через пч тактов на выход 13 "Результат" устройства будет считан сигнал низкого уровня, в остальных случаях будет считан код адреса записанного слова (номер слова).По сравнению с известным предлагаемое техническое решение позволяет существенно сократить объем памяти при увеличении разрядности числа и неизменности объема хранимых слов, Например, при увеличении разрядности и числа на гп разрядов для блока памяти известного устройства, имеющего объем 2" бита требуи+1+в ется увеличить объем памяти до 2", т,е, до 2 ) " = 2 модулей известного устройства.В предлагаемом техническом решении расчет необходимого объема памяти удобно произвести в количестве модулей, примененных в известном устройстве, с распределением избыточных разрядов регистра 9 числа, например, по одному разряду на каждый модуль, В этом случае можно считать, что на первый модуль тоже подан избыточный разрядТаким образом, количество модулей п совпадает с количеством избыточных разрядов числа общей разрядности п+гп и объем памяти составит 2"модулей прототипа, где(п+1) - количество информационных разрядов модуля предлагаемого технического решения,Объем памяти предлагаемого технического решения должен удовлетворять требованию 22 или од 22 гп(п+1)сгп. Это является условием, при выполнении которого достигается цель изобретения,Формула изобретения Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее блок памяти, состоящий из модулей памяти с произвольным доступом, распределитель сигналов записи, счетчик адреса и регистр числа, информационные входы которого являются информационными входами устройства, выходы регистра числа являются информационными выходами устройства, младшие разряды регистра числа соединены с адресными входами первого модуля блока памяти, первый и второй входы распределителя сигналов записи являются соответственно входом стирания и входом записи считывания устройства, выходы распределителя сигналов записи соединены с входами записи-считывания соответствующих модулей памяти блока памяти, выходы счетчика адреса являются адресными выходами устройства, тактовый вход и вход задания режима счетчикавитель М,Лапуд М,Моргентал ин Корректор О,Кравцов каз 1819 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул, Гагарина, 101 адреса являются соответственно входом синхронизации и входом задания режима устройства, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информационной емкости устройства, выходы старших разрядов регистра числа соединены с адресными входами первых групп соответствующих модулей памяти блока памяти, выходы каждого модуля блока памяти соединены с адресными входами второй группы последующего модуля блока памяти, выходы последнего модуля памяти блока памяти соединены с информационными входами счетчика адреса, информационные входы разрядов модулей памяти блока памяти, кроме последних, поразрядно объединены и соединены с выходами счетчика адреса, информационные 5 входы последних разрядов модулей памятиблока памяти объединены и соединены с первым входом распределителя сигналов записи, входы распределения которого соединены с выходами последних разрядов со ответствующих модулей памяти блокапамяти, выход последнего разряда последнего модуля памяти блока памяти является контрольным выходом устройства,