Ассоциативное запоминающее устройство

Союз Советскмх Социалмстммасиих Респубпний АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт, сеид.ву 22) Заивлено 08.02,77121) 2474453/18-2 единением заявкиГеаудеретвеый ееетет СССР е делам зебретеЯ и етеытЯ(72) Автори изобретен енинградский ордена Ленина электротехнич им. В. И. Ульянова (Ленина) институт итель Е УСТРОЙСТВО 54) АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИН тся тем тавленная цель дост что устройство содержит логическийблок, блок определения очередности обращения и регистр признака обращения,причем информационные входы и выходыблока определения очередности обрашения подключены соответственно к выходамфвыходного и входам входного регистров, информационные выходы выходногорегистра соединены с информационнымивходами входного регистра, управляющийвыход выходного регистра соединен содним из входов логического блока исчетным входом блока выборки адреса,выход логического блока соединен с однимиз управляющих входов блока определенияочередности обращения, выход регистрапризнака обращения подключен к управляющим входам входного и выходного регистров и другому управляюшему.входублока определения очередности обращения, управляюший вькод которогосоединен с другим входом логического блока. Недостаткомотсутствие возмства в режиме аинформации, чторузке узлов запои ограничивает сЦелью настояся расширениеминающего устро 1Изобретение относится к области запоминающих устройств.Известно запоминающее устройство, содержащее накопитель, регистры, блоки управления записью и чтением 1. Это устройство может работать только в режимах записи и чтения информации по адресу.Из известных устройств наиболее близким техническим решением к данному изобретению является запоминающее устройство, содержащее накопитель, подключенный к входному и выходнбму регистрам и блоку выборки адреса 121,этого устройства является ожности работы устройссоциативного поиска приводит к неполной загминающего устройства феру его применения.26 щего изобретения являет- области применения запойства ( ЗУ) .3 662972Анализ функциональных воэможностей При юем р - Т соответствует наличиюзапоминающих устройств показывает, что слов в данной числовой линейке.л 11операции связанные с ассоциативным Лвоичное слово)ыХ Э 2 назовем слоипоиском в оперативном ЗУ, могут вьитол- вом занятости и отведем для храненияняться непосредственно в самом ЗУ. В 5 этого слова нулевую ячейку ЗУ,основу ассоциативного поиска в ОЗУ по- Таким образом, выделяя в накопителеложена возможность выполнения операции три функционально разделенных поля дляпоразрядного сравнения многоразрядного хранения р, Х и П -мерного информацидвоичного слова с одноразрядным двоич- онного массива, можно производить ассоным числом за один такт считывания. 1 циативный выбор из устройства в соответПусть в некоторой числовой линейке ствии с признаком УЗУ хранится - разрядное слово На фиг. 1 изображена блок - схемай предложенного устройства, на фиг. 2 и 3 -соответственно программы работы устрой 1 в 1 ь У1 ф ства чтения и записи по ассоциативномугдеХ б 0,1 - 1 -й разряд слова Х .Необходимо выполнить операцию - Устройство содержит (см. фиг. 1) вход 1 ф 1"пе 1 5 б ь1 Л РеиРц ной регистр 1, некопитепь 2, бпои выборкидвоичного числа У: у у 23-1. адреса 3, шину установки адреса 4, выходЗы 1 ной регистр 5, блок определения очередФаменяется от 1 до Ф именяется ности обращения 6, логический блок 7,от Т до н . регистр признака обращения 8, входныеОбозначим символом ХП -разрядное информационные шины 9, вьходные индвоичное слово, хранящееся в числовой формационные шины 10, шину режималинейке ЗУ, а символом Х.1 - двоичное работы 11, шину 12.ИсловО, образованное 1 -ми разрядами Части 13-15 накопителя 2 служатслов Х . Тогда соответственно для хранения двоичногоеп слова занятости Р, признаков обращенияХ =2:. Х 21к ЗУ (Х) и информационного массива.Информационныевходы и выходы блогде Хс 1 0,1 -( -й разряд слова Х, ка 6 срответственно подключены к выхоНазовем каждое слово Х 1 признаком дам и входам регистров 5 и Ъ, информаь-гоинформационного слова иекотоРо ционные выходы регистра 5 соединеныго информационного массива, содержа- с информационными входами регистра 1,3щего П слов, У - признаком обраще- управляющий выход регистра 5 соединенния к массиву, Выборка ,1 и с одним из входов блока 7 и счетным(1 с , иРй П ) информационных слов . входом блока 3, выход блока 7 соедииз массива осуществляется по совпаде- нен с одинь из управляющих входов блонию признака обращениями с признака- ка 6, Выход регистра 8 подключен к уп 49ми Х . Сравнение 1 П - разрядных призна- равляющим входам регистров 1 и 5 иков Х с У можно выполнить в ЗУ за Ю другому управляющему входу блока 6,тактов считывания и за П тактов сдвига. управляющий выход которого соединен сСравнивая после каждого сдвига 1 Раз другим входом блока 7,ряды признаков Хи с 1 - Разрядом У 1 На фиг, 2 и 3 приняты следующие45признака У и накапливая результатыобозначения: РА-регистр адреса, нахосравнения за П -тактов сдвига, получим дящийся в блоке выборки адреса 3 (см.в разрядах, соответствующих совпавшим фи . 1) Вр-регистр 5,ЯП, --ая ячейка памяти, находящаяся в накопителе 2,Каждый из РазРЯдов РезУльтатов опРе- ВОО - блок 6 РП- регистр 8 Г -счетделиетси "о фРУчик, находящийся в блоке 3, К -счетчиксдвигов (на фиг. 1 не показан),Ф и П,О, ме;/,1, хи 1 :1соответственно количество ячеек и разрядов в ячейке ЗУ, Р- слово занятостиПоставим в соответствие каждой 1у ( хранится в нулевой ячейке ЗУ), ВИШчисловой линейке ЗУ, отводимой для хра- шины 10, Вхр - регистр 1, ВхИШ - шины 9.нения-го информационного слова, призЗапоминающее устройство может рабоком занятости ( - числово лине кии ис овой линейки ЗУ. тать в следующих режимах: запись и чтение по адресу, запись по ассоциативному признаку, чтение по ассоциативному признаку.Первые два режима работы реализуются в любом адресном ЗУ, поэтому рассмот-% рим в качестве примера режим чтения по ассоциативному признаку.В этом режиме ВУ работает по программе, представленной на фиг, 2. Работу ЗУ в этом режиме рассмотрим на примере ЗУ 0 небольшого формата:ЯП 0 1 О 1ЯП .1 1,0 0ЯП 2 1 0 1 Поле признаковЯП 3 0 О 1ЯП 4 1 1 0 Информационный массив ВР: ВРМБОО = 100 у 010 = (1,1,0).Проверяя логическое условие несовпадения первого разряда информационного40 слова, получаем; ЛЗР=1 А 1 лО=ОФИмеется совпадение по двум разрядам 45 ячейки ЯП 1, Переходим к проверке следующих разрядов У на совпадение с содержимым ячеек поля признаков, при этом содержимое регистра 8 сдвигается на один разряд и второй разряд У поступает 50 в регистр 5./Далее проверяется окончание массива, но, так как еще не все ячейки части 14 накопителя 2 просмотрены, происходит переход иа повторение предыдущего цикла анализа совпадения разряда признака У с разрядами следующего признака считываемого с накопителя 2 по адресу ЯП 2 ЯП 5 0 0 0ЯП. 6 0 1 1При этом й -3 щ 3, У = 0,1 у 1.В соответствии с программой работы в режиме выборки информации сначала из ЗУ считывается содержимое ячейки ЯП О и передается в блок 6(см. фиг. 2 25 блок 1). При этом БОО; - (1,0, Ъ),Затем в выходной регистр 5 заносится результат сравнения 1-го разряда признака Ч 1 (0) со всеми разрядами содержимого ЯП 1. 36В регистре 5 снова формируется результат сравнения:ВР: =ЯП 2) Э УДм ВР= 1 0 11 1 1 1 1 01 1 0). 000 Г 1 оле признаков Затем в регистре 5 формируется двоичное слово, единичные разряды которогопоказывают, что еще не полностью произошло совпадение между разрядами признака обращения и каким либо признакоминформационного массива:ВР; =(ВР)чВОО=1 1 ОЧО 1 О=(1 О 0 ),Далее регистр 8 сдвигается на 1 разряд и в счетчик адреса прибавляется "1".Происходит переходна третий цикл анализа, так как просмотрены только две ячейки поля анализа из трех.В регистре 5 снова форируется результат сравнения:ВР: = ЯП 31Уз)Ч ВР= (О 0 091 1 1)ч 1 1 0 = (1 1 1).Затем начинается выборка слова, адрескоторого задается положением "О" регистра 5 после последнего сдвига (после последней операции сравнения).Регистр 5 сдвигается на 1 разряд влево, а в регистр адреса блока выборки адреса 3 прибавляется "1 ". Параллельноблок 7 анализирует содержимое сдвигаемойинформации с целью выявления тех разрядов регистра 5 в которых записан "0".После трех сдвигов в регистре адресаблока 3 будет записан адресРА; = п /щ = 3/ + 3 = 6,а в блоке 7 эафиксируется появление"0" в третьем разряде регистра 5, навыходной информационной шине 10 приэтом появится содержимое третьейячейки памяти информационного массива.Во время сдвигов регистра сдвигаетсяи содержимое блока 6, и в момент появления 0" на входе блока 7 в соответствующий разряд блока 6 заносится признак освободившейся ячейки (из которойсчитана информация) "0", Таким образоммодифицируется двоичное слово занятостиР. Модифицированное слово Р из блока 6поступает на входной регистр и затемзаписывается в ячейку ЯП О.После этого исходный массив, которыйрассмотрен выше в качестве примера,примет вид:ЯПО 1 0ЯП 1 0 0ЯП 2 1 0ЯП 3 ЯП 3 ЯП 4 ЯП 5 ЯП 6 0 0 О0 0 О1 1 О0 О О Информа ционныймассивО 0 О формула изобретения6Ассоциативное запоминающее устрой ство, содержащее накопитель, подключенный к входному и выходному регистрам и блоку выборки адреса, о т л и ч а юсп е е с я тем, чтэ, с целью расширения 1 ф области применения устройства, оно содержит логический блок, блок определения очередности обращения и регистр признака обращения, причем информационные входы и выходы блока определения оче-редности обращения подключены соответственно к выходам выходного и входам вхопноО реГистсОВ, иссформационньсе вс,сходы выходного регистра соединессы синформационными входами входного регистра, управляющий выход вьсходного регистра соединен с одним из входов логического блока и счетным входом блокавыборки адреса, выход логического блокасоединен с одним из управляющих входовблока определения очередности обращения,выход регистра признака обращения подключен к управляющим входам входногои выходного регистров и другому управляющему входу блока определения очередности обращения, управляющий выход которого соединен с другим входом логического блока,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент франции2012714,кл. ( 11 С 11/00, 1972,2, Авторское свидетельство СССР662972 Составитель В. Рудаковедактор Н. Веселкина Техред С. Мигай Корректор Й. Вигула Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектйая Ъказ Д 707/82 ЦНИИПИ Гос по делам 113035, Москва, Тираж 680 ударственного комит изобретений и откр -35, Раушская наб Подписита СССРтийд. 4/5