Ассоциативное запоминающее устройство

(5 ЕНИ ТИВНОЕ ЗАПО НАЮЩЕЕ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ИСАНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ Сви(57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к запоминающим устройствам и предназначено для поиска информации по числовым критериям. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет увеличения числа типов поиска информации. Устройство содержит кольцевой накопитель, выполненный из циклических регистров сдвига, два счетчика, регистр, формирователь сигналов стирания и записи, генератор тактовых импульсов, два нуль-органа, три триг,ЯО 1274002 гера, элементы ИЛИ и элементы И. Запись информации осуществляется установкой в единичное состояние тогоразряда регистра сдвига в накопителе,номер которого соответствует записываемому числу, помещенному в первыйсчетчик, В устройстве реализуютсяследующие типы ассоциативного поиска:поиск числа, большего (или меньшего)заданного, поиск наибольшего (или наименьшего) из записанных чисел. Поисковый числовой критерий помещается впервый счетчик, При считывании выполняется циклический сдвиг значений разрядов накопителя, причем второй счетчик подсчитывает число считанных единичных значений, которое сравнивает"ся с поисковым критерием. При совпадении их первый счетчик устанавливается в нулевое состояние, в результате считанное число выводится из регистра на выходы устройства. Но эа"вершении циклического сдвига второйсчетчик переходит в нулевое состояние, фиксируемое нуль-органом, импульсы сдвига блокируются и поиск позаданному критерию прекращается. ил.1 О Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам, и может бытьприменено для поиска в большом объеме хранящихся данных информации почисловым критериям для решения задач,)статистической обработкй данных.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет увеличения числатиповпоиска информации,На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства,Устройство содержит кольцевой накопитель 1, первый 2 и второй 3 счетчики, регистр 4, вход 5 установкиустройства и входы 6 сдвига накопителя 1, Устройство. содержит такжеформирователь 7 сигналов стирания изаписи, первый нуль-орган 8, генератор 9 тактовых импульсов, первый 10и второй 11 элементы И, первый элемент ИЛИ 12, второй нуль-орган 13,второй 14 и третий 15 элементы ИЛИ,триггеры 16-18 с первого по третийи элементы И 19-29 с третьего по тринадцатый.На чертеже обозначены также управляющие входы 30 и 31 и входы 32-35условия поиска, информационные входы 36 и выходы 37 устройства.Кольцевой накопитель 1 выполненна базе циклического регистра сдвига, разрядность которого определяется разрядностью счетчиков 2 и 3.Устройство, работает следующим образом.Работу устройства рассмотрим напримере накопителя 1, выполненногоиз восьмиразрядного циклического регистра сдвига, в котором хранятсяпять трехразрядных чисел.Устройство имеет шесть режимов работы: "Запись", "Стирание", причемсигналы подаются на входы 30 и 31соответственно, поиск наименьшегочисла (вход 33), поиск наибольшего числа (вход 32), поиск числа большее заданного (вход 35), поиск числа меньшего заданного (вход 34). Перед посылкой любого из сигналов режима устанавливаются в нулевое состояниетриггеры 16-18 сигналом со входа 5.Рассмотрим работу устройства вй 31режиме ЗаписьВсе разряды накопителя 1 находятся в нулевом состоянии, Код записыва 15 20 25 30 35 40 45 50 5 емого числа по входам 36 поступает всчетчик 3Сигнал подается по входу30, который открывает через элементИЛИ 14 элемент И 21 и поступает наэлемент И 10. После срабатывания отгенератора 9 элемента И 21 импульсыпроходят через элемент ИЛИ 12 навходы 6 накопителя 1, на вход счетчика 2, работающего в режиме сложения,и на вход счетчика 3, работающего врежиме вычитания,В накопителе 1 производится циклический сдвиг, осуществляющийся слева направо. Предположим, например,что в счетчик 3 был записан код 011 Э(т.е. число три). Тогда первый импульс от генератора 9 переведетсчетчик 2 в состояние 001, счетчик3 - в состояние 010 и произведет одинсдвиг вправо в накопителе 1.Второй импульс от генератора 9произведет еще один сдвиг вправо внакопителе 1, переведет счетчик 2 всостояние 010 и счетчик 3 в состояние 001. Третий тактовый импульс произведет третий сдвиг в накопителе 1,устанавливает счетчик 2 в состояние011 и счетчик 3 - в состояние 000.Нулевое состояние счетчика 3 зафиксирует нуль-орган 8, который выдаст сигнал в открытый сигналом "Записьь элемент И 10. Сигнал пройдетна вход формирователя 7 для установки в состояние "1" третьего слеваразряда в накопителе 1, что соответствует записи числа три.Далее через элемент И 21 должныбыть выделены пять импульсов, производящих сдвиг в накопителе 1 до установки его разрядов в первоначальноеположение, При этом импульсы сдвига,поступая на вход счетчика 2, последовательно увеличивают его содержимое на единицу. С приходом пятого(т.е. восьмого с начала работы) импульса сдвига счетчик 2 устанавливается в нулевое состояние 000. Приэтом срабатывает нуль-орган 13 и выдается импульс, устанавливающий триггер 18 в единичное состояние. Разрешающий потенциал с выхода триггера18 перестает поступать на элемент И21, что обуславливает запирание элеманта И 21, таким образом сигналысдвига блокируются. После этого устройство готово к записи следующегочисла. Будем считать, что подобнымжеобразом как и число "3", в накопитель002 4 ется.5При стирании какого-либо числа необходимо это число записать в счетчик 3. После посылки сигнала "Установка" по входу 31 подается сигнал, открывающий элемент И 21. Работа уст ройства в режиме Стирание" аналогична работе в режиме "Запись". Отличие этих двух режимов заключается в том, что в результате установки счетчика 3 в состояние 000 сигнал, выдаваемый нуль-органом 8 через открытый элемент И 1, поступает на формирователь,7, который записывает "0" вкрайний левый (в данном случае)разряд в накопителе 1. 20Относительно первоначального состояния накопителя 1 этот разряд имеет номер, равный числу, поданному в счетчик 3 для стирания. Установка разрядов накопителя 1 в первоначаль ное состояние производится аналогично режиму 1 Запись 1.Рассмотрим режим поиска наибольшего числа. Перед проведением режима подается сигнал "УстаноЬка", устанав-З 0 ливающий в нулевое состояние триггеры 16-18. Далее подачей по входу 32 сигнала открывается элемент И 20 и элемент 26. Каждый импульс, выданный элементом И 20, производит сдвиг в накопителе 1 на один разряд вправо и увеличивает содержимое счетчика 2 на единицу.При сдвиге единиц, записанных в определенных (например, в первом, третьем, четвертом, шестом и седьмом) разрядах накопителя 1, из крайнего правого разряда в крайний левый его разряд при циклическом сдвиге выделяются единичные импульсы. Эти импульсы последовательно поступают на опрос счетчика 2 и осуществляют перезапись содержимого счетчика 2 в регистр 4. Таким образом, в регистре 4 всегда будет содержаться последнее 50 число, сдвинутое из крайнего правого разряда в крайний левый разряд накопителя. После выдачи элементом И 20 восьмого импульса счетчик 2 переходит в состояние 000 нуль. При этом срабатывает нуль-орган 13, устанавливает триггер 18 в единичное состояние и импульс проходит через откры 40 з 1274 1 были записаны, например, числа один, четыре, шесть, семь. После записи последнего числа этого массива чисел в накопитель 1 сигнал "Запись" сниматый элемент И 26, обеспечивая считывание информации с регистра.4. В этот момент регистр 4 содержит наибольшее число, записанное в накопителе 1, так как оно является последним сдвинутым числом.Запрещающий потенциал, снимаемыйс триггера 18, блокирует элемент И20 и прекращает поступление сдвигающих импульсов в накопитель 1,Рассмотрим работу устройства в режиме поиска числа, большего заданного. Предположим, например, что надо считать все числа, больше пяти.Число пять записывается в счетчик 3,состояние которого становится 101.По входу 35 подается сигнал "Числобольше заданного" на элемент И 28 ина элемент И 23, который вырабатывает импульс, производящий первый сдвигвправо в накопителе 1, при этом устанавливается счетчик 2 в состояние001 - (единица) и счетчик 3 - в состояние 100 - (четыре).При этом перенос единицы, хранящейся в первомсправа разряде накопителя (число"1"), в первый слева разряд накопителя 1 образует импульс, разрешающий перезапись содержимого счетчика2 в регистр 4, в который записывается число 011 (три). Четвертый импульс от элемента И 23 производит четвертый сдвиг вправо в накопителе 1,устанавливает счетчик 2 в состояние100 (четыре) и счетчик 3 в состояние001 - (единица), При переносе единицы, хранящейся в четвертом разряденакопителя 1, (обозначающей числочетыре), в первый (левый) разряд образуется импульс, разрешающий перезапись содержимого счетчика 2 в регистр 4, который устанавливается всостояние 100 - (четыре). Пятый импульс сдвига переводит счетчик 2 всостояние 101 - (пять) производитпятый сдвиг вправо в накопителе 1 иустанавливает счетчик 3 в нулевое состояние, которое фиксируется нуль-органом 8.С выхода нуль-органа 8 импульспроходит через открытй элемент И 28и устанавливает триггер 17 в состояние "1". При этом открывается элемент И 25. Шестой импульс с выходаэлемента И 23 производит шестой сдвиг вправо в накопителе, устанавливаетсчетчик 2 в состояние 110, при этом опять осуществляет перезапись содер74002 5 1 О 15 20 30 35 40 50 5 12 жимого счетчика 2 в регистр 4 (например, записывается число 110 шесть). Кроме того, этот же импульс проходит через открытый элемент И 25 и осуществляет считывание из регистра 4 на выходы 37 числа, большего заданного. Седьмой импульс, выданный элементом И 23, переводит счетчик 2 в состояние 111 (семь) и осуществляет седьмой сдвиг вправо в накопителе 1. При переносе единицы, хранящейся в седьмом разряде накопителя 1, из крайнего правого разряда в крайний левый разряд образуется импульс, который разрешает перезапись содержимого счетчика 2 в регистр 4. Этот же импульс проходит через открытый элемент И 25 и осуществляет оvрос регистра 4, На выходах 37 появляется число 111 (семь). Восьмой импульс, выданный элементом И 23, производит восьмой сдвиг в накопителе 1 и переводит счетчик 2 в нулевое состояние, что фиксируется нуль-органом 13, который устанавливает триггер 18 в единичное состояние, при этом блокируется элемент И 23, после чего устройство готово к работе в другом режиме. Таким образом, на выходах 37 появились числа шесть и семь, являющиеся большими заданного числа пять.Рассмотрим режим поиска числаменьшего заданного. В счетчик 3 записывается число, относительно которого будет производиться поиск мень-.ших чисел, например число 101 в пя.Сигнал по входу 34 открывает элементИ 22, а через элемент ИЛИ 15 подается на вход элемента И 24. На этотже элемент И 24 подается разрешающий потенциал с нулевого плеча триггера 16,Кроме того, сигнал на входе 34открывает элемент И 29. Каждый импульс с выхода элемента И 22 производит очередной сдвиг в накопителе 1,устанавливает счетчик 2 в состояние,большее на "1", и счетчик 3 в состояние, меньшее на "1", При переносеединицы, хранящейся в крайнем правомразряде накопителя в крайний левыйразряд образуется импульс, которыйразрешает перезапись содержимого счетчика 2 в регистр 4. Этот же импульс, 5Проходя через открытый элемент И 24,.осуществляет опрос регистра 4, и навыходных шинах появляется очередное число, хранившееся в накопителе 1 именьшее заданного,Этот процесс продолжается до техпор, vока число сдвигов не станетравным заданному поисковому числу,причем по окончании этого сдвигасчетчик 3 устанавливается в нулевоесостояние, а содержимое счетчика 2равно заданному поисковому числу.Нулевое состояние счетчика 3 фиксируется нуль-органом 8, в результате блокируется опрос регистра 4, приследующих сдвигах числа из накопителя 1 (т.е. большие заданного) не поступают на входы 37 устройства,Импульсы сдвига поступают на входы 6 накопителя 1 до тех пор, показначения его разрядов не установятсяв первоначальное состояние. В результате последнего сдвига счетчик 2 устанавливается в нулевое состояние,которое фиксируется нуль-органом 13,импульс с выхода которого устанавливает триггер 18 в единичное состояние, сигнал с выхода которого блокирует элемент И 22, что прекращает поступление импульсов сдвига.При поиске минимального числа сигналы поступают по входу 33 через элемент ИЛИ 5 на элемент И 24, открывают элемент И 19 и элемент И 27.Очередной импульс с выхода элемента И 19 производит вправо сдвигнакопителя 1 и устанавливает счетчик2 в соответствующее состояние. При переносе единицы, хранящейся в первом значащем разряде накопителя 1 исоответствующей минимальному записанному числу, из крайнего правого разряда накопителя 1 в крайний левыйего разряд образуется импульс, который осуществляет перезапись содержимого счетчика 2 в регистр 4.Этот же импульс производит опросрегистра 4 и считывает минимальное число на выходы 37, проходя через открытый элемент И 24, и устанавливает триггер 16 в единичное состояние,проходя через открытый элемент И 27.Запрещающий потенциал с нулевого плеча триггера 16 закрывает элемент И 24 и этим прекращает дальнейшийопрос регистра 4, После этого поступают импульсы сдвига, последовательно увеличивающие содержимое счетчика2 на единицу и производящие сдвиг вправо в накопителе 1 до тех пор, по ка его разряды не установятся в пер7 1274 воначальное положение, а счетчик 2 - в состояние 000, в результате блокируется поступление импульсов сдвига. Формула изобретения Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее кольцевой накопитель, счетчики, формирователь сигналов стирания и записи, генератор так О товых импульсов, первый элемент ИЛИ, первый нуль-орган, первый и второй элементы И, первые входы которых являются управляющими входами устройства, а выходы подключены к управ ляющим входам формирователя сигналов стирания и записи, выход которого соединен с входом кольцевого накопителя, входы сдвига которого подключены к выходу первого элемента ИЛИ 20 и счетному входу первого счетчика, выход второго счетчика соединен с входом первого нуль-органа, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем увеличения числа типов поиска информации, в него введены триггеры, второй и третий элементы ИЛИ, второй нуль-орган, регистр, и элементы И с третьего по тринадцатый, причем первые входы элементов И с третьего по седьмой соединены с выходом генератора тактовых импульсов, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого и счетный вход второго счетчика соединены с выходами элементов И с пятого по седьмой, выходы первого и второго триггеров подключены соответственно к первым входам восьмого и девятого элементов И, вторые входы которых соединены с выходом кольцевого накопителя, входом форми 002 8 рователя сигналов стирания и записи,входом опроса первого счетчика и первым входом одиннадцатого элемента И,выходы одиннадцатого и тринадцатогоэлементов И подключены к единичномувходу первого триггера, выход двенадцатого элемента И соединен с единичным входом второго триггера, вторыевходы элементов И с третьего по седьмой подключены к выходу третьеготриггера, единичный вход которого ипервый вход десятого элемента И соединены с выходом второго нуль-органа, вход которого подключен к выходупервого счетчика, выходы которого соединены с входами регистра, входопроса которого подключен к выходамэлементов И с восьмого по десятый,третий вход пятого элемента И соедйнен с выходом второго элемента ИЛИ,входы которого соединены с первымивходами первого и второго элементов И, третий вход восьмого элемента Иподключен к выходу третьего элемента ИЛИ, третий вход четвертого и второй вход десятого элементов И являются первым входом условия поиска устройства, первый вход третьего элемента ИЛИ, третий вход третьего и второй вход одиннадцатого элемента являются вторым входом условия поиска устройства, второй вход третьего элемента ИЛИ, третий вход шестого и первый вход тринадцатого элементов И являются третьим входом условия поиска устройства, третий вход седьмого и первый вход двенадцатого элементов И являются четвертым входом условия поиска устройства, вторые входы второго, двенадцатого и тринадцатого элементов И подключены к выходу первого нуль-органа, входы второго счетчика и выходы регистра являются информаоционными входами и выходами устройства, входом установки которого являются нулевые входы триггеров.1274002 Составитель Т.ЗайцеТехред И.Попович рректор А.Тяско едактор А.Долини Тираж 543 ПодпиИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Иосква, Ж, Раушская наб з б 482/50 е д.4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4