DE1449375C

DE1449375C - Associative memory

Info

Publication number: DE1449375C
Application number: DE19631449375
Authority: DE
Inventors: Floyd Anthony Ruby N Y Behnke (V St A )
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1963-10-11
Filing date: 1963-10-11
Publication date: 1973-05-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen assoziativen Speicher zur Wiedergewinnung von gespeicherter Information durch Vergleich mit einem Referenzwort, bestehend aus einer Vielzahl von Wortregistern, in denen binärkodierte Wörter gespeichert sind, einem Abfrageregister für das binärkodierte Referenzwort, einem Ausblendregister zum Ausblenden selektiv wählbarer Bitpositionen oder Datenfelder bei der Durchführung der Vergleichsoperation und einer Vergleichsschaltungsanordnung zum Vergleich von in den Wortregistern gespeicherten Bitgruppen mit entsprechenden im Abfrageregister gespeicherten Bitgruppen in den durch das Ausblendregister nicht ausgeblendeten Bitpositionen in der Weise, daß je ein Vergleichsstrom die Bitpositionen jedes Wortes durchläuft und am Ausgang jeder Bitposition je nach dem Ergebnis des in der Bitposition durchgeführten Vergleichs auf eine zu der nächsten Bitposition führende Gleichheitsleitung oder auf eine die nächsten Bitpositionen umgehende Ungleichheitsleitung gelangt. The invention relates to an associative memory for retrieving stored information by comparison with a reference word consisting of a large number of word registers in where binary-coded words are stored, a query register for the binary-coded reference word, a masking register for masking selectively selectable bit positions or data fields in the Performing the comparison operation and comparison circuitry to compare in bit groups stored in the word registers with corresponding bit groups stored in the query register in the bit positions not masked out by the masking register in such a way that one Comparison stream runs through the bit positions of each word and depending on the output of each bit position the result of the comparison carried out in the bit position on an equal line leading to the next bit position or on one of the next Bit positions immediate inequality line arrives.

Bei einem bekannten derartigen assoziativen Speicher (IBM-Journal of Research and Development, Jan. 1962, S. 126 bis 136) weist jede Bitposition zwei Ausgänge auf, von denen der.eine mit der zu der nächsten Bitposition führenden Gleichheitsleitung und der andere mit der alle Bitpositionen umgehenden Ungleichheitsleitung verbunden ist. Die Ungleichheitsleitung jedes Wortregisters und die aus der letzten Bitposition jedes Wortregisters kommende Gleichheitsleitung führen direkt zu einem Anzeigeelement, dessen Zustand anzeigt, ob das zugeordnete Wort mit dem Referenzwort übereinstimmt oder nicht. Das Ausblendregister dient dazu, selektiv wählbare Bitpositionen zu maskieren, wobei ein zu einer solchen maskierten Bitposition gelangender Vergleichsstrom auf der Gleichheitsleitung weiterläuft, die betreffende Bitposition also völlig unabhängig von ihrem Informationsinhalt als gleich angesehen wird. Die Anzeigeelemente ergeben nicht nur eine Information darüber, ob ein gesuchtes Wort in dem Speicher gefunden worden ist, sondern auf Grund ihrer Zuordnung zu einem einzelnen Wortregister auch darüber, in welchem Wortregister das betreffendeIn a known associative memory of this type (IBM Journal of Research and Development, Jan. 1962, pp. 126 to 136), each bit position has two outputs, of which the one with the one with the one The same line leading to the next bit position and the other with the bypassing all bit positions Inequality line is connected. The inequality line of each word register and that from the last bit position of each word register coming equality line lead directly to a display element, whose status indicates whether the assigned word matches the reference word or not. The masking register is used to mask selectively selectable bit positions, one to one the comparison current reaching such a masked bit position continues to run on the equal line, the bit position in question is therefore regarded as the same, completely regardless of its information content. The display elements not only provide information about whether a searched word is in the memory has been found, but also because of their assignment to a single word register about the word register in which the relevant

. . 3 "■·■■ 4 ■'... . 3 "■ · ■■ 4 ■ '..

Wort gefunden worden ist. Dieser bekannte Speicher ter Bitgruppen umfassen: Entfernung, Höhenwinkel, ist aus Kryotronelementen aufgebaut. Azimutwinkel und geographische Position des Radar-Word has been found. This known memory of the bit groups include: distance, elevation angle, is made up of cryotron elements. Azimuth angle and geographical position of the radar

Bei anderen bekannten assoziativen Speichern gerätes. Wenn die Radardaten in Korrelation ge-(deutsche Ausiegeschrift 1136 737 und »Proceedings bracht werden sollen mit extrapolierten Daten eines of the Symposium on Superconductive Techniques 5 die Bahn berechnenden Systems, so muß die Assofor Computing Systems«, Mai 1960, S. 213 bis 229, ziation bzw. Korrelation in allen drei Dimensionen Fig. 9) werden ebenfalls Kryotronelemente verwen- erfolgen. Dies kann innerhalb gewisser Grenzen det; beim Hindurchschicken von Abfrageströmen durch Anwendung eines herkömmlichen assoziativen durch den Speicher entsteht hierbei jedoch zunächst Speichers erfolgen. Für jedes Radarsignal indessen lediglich eine Ja/Nein-Anzeige, die besagt, ob sich io muß jede Informationsgruppe (Entfernung, Azimut das gesuchte Wort in dem Speicher befindet oder und Höhe) unabhängig zur Korrelation gebracht wernicht. Um auch die Speicheradresse eines gesuchten den, wozu man zwei Operationen pro ^nformations-Wortes ermitteln zu können, weist jedes eingespei- gruppe, d. h. insgesamt sechs Operationen benötigt, cherte Wort einen Adressenteil auf, und es sind auch Wenn ein derartiges Problem, d. h. eine Assoziation weitere Unterteilungen jedes Wortes vorgesehen; 15 einer Mehrzahl von Bitgruppen auftritt, so ist es wenn der Speicher beispielsweise eine Bücherkartei wünschenswert, gleichzeitig die Assoziation sämtdarstellt, kann jedes Wort außer dem Adressenteil licher Gruppen vorzunehmen, um eine hohe Datennoch einen Autorenteil und einen Titelteil enthalten. Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erzielen. Man strebt Bei der ersten Abfrageoperation bleiben die Adres- also eine gleichzeitige Korrelation von Entfernung, senteile sowie weitere bei dieser Operation nicht inte- ao Azimut und Höhe eines Radarsignals mit denjenigen ressierende Teile jedes Wortes durch entsprechende sämtlicher gespeicherten und extrapolierten Bahn-Maskierung unberücksichtigt, und die Adressen wer- daten an. Ließe sich dieses Problem mit Hilfe eines den in darauffolgenden Operationen durch sukzessive assoziativen Speichers lösen, so könnte innerhalb Einführung verschiedener Adressen in das Referenz- vorgegebener Grenzen ein Radarechosignal mit den wort ermittelt. *5 Daten einer Bahn in nur zwei Abfragevorgängen zurIn other known associative storage devices. If the radar data are correlated (German Ausiegeschrift 1136 737 and »Proceedings should be brought with extrapolated data from a of the Symposium on Superconductive Techniques 5 the system calculating the path, the Assofor Computing Systems ”, May 1960, pp. 213 to 229, ziation or correlation in all three dimensions 9), cryotron elements are also used. This can be done within certain limits det; when passing query streams through using a conventional associative however, the memory initially creates memory. For every radar signal, however only a yes / no display that says whether each information group (distance, azimuth the searched word is in the memory or and height) independently brought to the correlation wernicht. In order to also find the memory address of the one you are looking for, for which you have two operations per information word to be able to determine, each input group, i. H. requires a total of six operations, Word saved an address part, and there are also when such a problem, i. H. an association further subdivisions of each word provided; 15 of a plurality of bit groups occurs, so it is if the memory, for example, a book index is desirable, at the same time the association represents all, can make any word except the address part of Licher groups to still have high data contain an author's part and a title part. To achieve processing speed. One strives In the first query operation, the address remains - a simultaneous correlation of distance, senteile and others not inte- ao azimuth and height of a radar signal with those in this operation relevant parts of each word by corresponding all stored and extrapolated path masking are not taken into account, and the addresses are sent to. This problem could be solved with the help of a solve the in subsequent operations through successive associative memory, so could be within Introduction of different addresses in the reference-predetermined limits a radar echo signal with the word determined. * 5 data of a web in only two query processes for

Ferner ist ein assoziativer Speicher vorgeschlagen Korrelation gebracht werden.Furthermore, an associative memory is suggested to be brought to correlation.

worden (deutsches Patent 1 293 857), der im wesent- Andere Aufgaben, beispielsweise die Attrappen-been (German patent 1 293 857), which essentially- Other tasks, for example the dummies-

lichen dem eingangs erwähnten assoziativen Speicher Unterscheidung, können bei weitem mehr als drei Inentspricht. Dieser vorgeschlagene Speicher ist dazu formationsgruppen umfassen. Beträgt beispielsweise geeignet festzustellen, ob sowohl eine erste sich auf 30 die Anzahl der gemessenen Parameter zehn, so würde bestimmte wählbare Felder der Wörter erstreckende der Assoziationsprozeß, wenn er sich gruppenweise Vergleichsoperation als auch eine zweite sich auf be- abwickeln würde, zehn Abfragevorgänge umfassen, stimmte wählbare andere Felder der Wörter erstrek- Könnte man eine gleichzeitige Assoziation einer Vielkende Vergleichsoperation erfolgreich war. Ferner ist zahl von Informationsgruppen durchführen, so würde es möglich festzustellen, ob eine erste derartige Ver- 35 sich das Problem auf die Durchführung eines einzigen gleichsoperation oder eine zweite derartige Ver- Korrelationsvorganges reduzieren,
gleichsoperation erfolgreich war. Es ist also möglich, Bei Dokumentationsvorgängen wird üblicherweiseThe associative memory distinction mentioned at the beginning can correspond to far more than three Ions. This proposed memory is to include formation groups. If, for example, it is suitable to determine whether both a first one relates to 30 the number of measured parameters ten, then certain selectable fields of the words extending to the association process, if it were to deal with group-wise comparison operation as well as a second one, would comprise ten interrogation processes, agreed other selectable fields of the words could be a simultaneous association of a multiple comparison operation was successful. Furthermore, a number of information groups must be carried out, so it would be possible to determine whether a first such comparison would reduce the problem to carrying out a single equal operation or a second such comparison would reduce the correlation process,
same operation was successful. It is therefore possible, with documentation processes usually

den Vergleich verschiedener Felder der Wörter mit- auf einen gespeicherten Katalog zurückgegriffen, tels einer logischen UND-Funktion oder mittels einer Jedes in dem Katalog gespeicherte Wort kann beilogischen ODER-Funktion miteinander zu verknüp- 40 spielsweise aus einem Index und zehn Deskriptoren fen. Zu diesem Zweck können die den Wortregistern bestehen. Diese Deskriptoren können beispielsweise einzeln zugeordneten Anzeigeelemente wahlweise in Gruppen gleicher Bitlänge bilden; aber ,diejenige einen ihrer zwei möglichen Zustände voreingestellt Gruppe, in der sich ein bestimmter Deskriptor befinwerden und dann auf Grund der Vergleichsoperation det, ist an sich nicht bekannt, weil der Dokumentadurch Signale auf einer Übereinstimmungsleitung und 45 list, der die Verteilung der Deskriptoren vornimmt, einer Nichtübereinstimmungsleitung in einen be- diese Deskriptoren auf verschiedene Weise verteilen stimmten der zwei möglichen Zustände gesteuert wer- kann. Die Suche nach einem bestimmten Dokument den. Sollen z. B. zwei aufeinanderfolgende Ver- würde erfordern, daß jede Gruppe getrennt abgefragt gleichsoperationen mittels einer ODER-Funktion ver- wird; im ungünstigsten Falle wären 55, nämlich knüpft werden, so werden die Anzeigeelemente auf 5° 10 + 9 + 8 ... verschiedene Abfragungen erforder- »aus« voreingestellt, und nur in dem Fall, in dem lieh, um das gewünschte Dokument zu finden. Die mindestens eine der beiden Vergleichsoperationen Anwendung eines gleichzeitig mehrere Gruppen assoerfolgreich war, wird das betreffende Anzeigeelement ziierenden und die Abfrageergebnisse logisch miteindurch ein Signal auf der Übereinstimmungsleitung in ander verknüpfenden Verfahrens würde die Anzahl den »Ein«-Zustand gesteuert. Die Auswahl der bei 55 der Abfrageschritte auf zehn reduzieren,
jeder Operation interessierenden Datenfelder erfolgt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, inThe comparison of different fields of the words with a stored catalog is accessed by means of a logical AND function or by means of a logical OR function. For this purpose, the word registers can exist. These descriptors can, for example, form individually assigned display elements, optionally in groups of the same bit length; However, the one of its two possible states preset group, in which a certain descriptor is located and then det on the basis of the comparison operation, is not known per se, because the document thereby signals on a correspondence line and 45 list, which distributes the descriptors, a disagreement line in one of these descriptors agree to distribute in different ways the two possible states can be controlled. Searching for a specific document den. Should z. B. two consecutive verifications would require that each group is queried separately and verifying identical operations by means of an OR function; in the worst case would be 55, namely be linked, the display elements are preset to 5 ° 10 + 9 + 8 ... various queries required- "off", and only in the case where borrowed to find the desired document . The at least one of the two comparison operations using one of several groups at the same time was successful, the relevant display element is adorned and the query results logically with one another by a signal on the match line in the other linking method would control the number of the "on" state. Reduce the selection of 55 of the query steps to ten,
data fields of interest to each operation are carried out. The invention is based on the object in

durch Maskierung. Zur Durchführung der erwähnten einem assoziativen Speicher der eingangs genannten logischen Verknüpfungen sind in jedem Fall minde- Art gleichzeitig mehrere Infprmationsgruppen zur stens zwei zeitlich aufeinanderfolgende Vergleichs- Korrelation zu bringen und die in den einzelnen operationen erforderlich, wobei in der Regel bei jeder 60 Gruppen erhaltenen Abfrageergebnisse logisch mitdieser Vergleichsoperationen das Ausblendregister einander zu verknüpfen mit dem Ziel, die Geschwineinen anderen Teil der Wörter maskiert. digkeit des gesamten Abfragevorganges beträchtlichby masking. To carry out the aforementioned an associative memory of the aforementioned Logical links are in any case at least kind of several information groups at the same time at least to bring two chronologically successive comparison correlations and those in the individual operations are required, the query results obtained for every 60 groups logically with these Comparison operations to link the hide register with the goal of speeding up other part of the words masked. speed of the entire query process is considerable

Die bekannten assoziativen Speicher sind für man- zu erhöhen.The known associative memories are to be increased for man-.

cherlei Anwendungen noch nicht hinreichend flexibel. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-various applications are not yet sufficiently flexible. This object is achieved according to the invention

Beispielsweise kann in einem Radargerät das für das 65 löst, daß die Wortregister in mehrere aufeinanderfol-Echosignal maßgebliche Informationswort, wenn es gende Bitpositionen umfassende Stufen unterteilt sind sich um ein dreidimensionales Radargerät handelt, und in jedem Wortregister die einzelnen Stufen jedie nachfolgenden Informationen in Form bestimm- weils über eine einstellbare UND/ODER-SchaltungFor example, in a radar device that triggers the 65 that the word register in several successive echo signals Relevant information word if there are levels comprising lowing bit positions is a three-dimensional radar device, and in each word register the individual levels are each following information in the form of an adjustable AND / OR circuit

verbunden sind und daß, wenn der von der vorhergehenden Wortregisterstufe kommende Vergleichsstrom eine Übereinstimmung anzeigt, der Vergleichsstrom durch die UND/ODER-Schaltung bei deren UND-Einstellung zu der ersten Bitposition der nächstfolgenden Wortregisterstufe und bei deren ODER-Einstellung auf eine direkt zur nächsten UND/ODER-Schaltung führende Übereinstimmungsleitung geführt wird und, wenn der von der vorhergehenden Wortregisterstufe kommende Vergleichsstrom eine Nichtübereinstimmung anzeigt, der Vergleichsstrom durch die UND/ODER-Schaltung bei deren ODER-Einstellung zu der ersten Bitposition der nächstfolgenden Wortregisterstufe und bei deren UND-Einstellung auf eine direkt zur nächsten UND/ ODER-Schaltung führende Nichtübereinstimmungs-" leitung geführt wird. ■are connected and that if that of the previous Word register level coming comparison current indicates a match, the comparison current through the AND / OR circuit in their AND setting for the first bit position of the next word register level and its OR setting is carried out on a match line leading directly to the next AND / OR circuit and, if that of the previous one Word register level coming comparison current indicates a mismatch, the comparison current by the AND / OR circuit during its OR setting to the first bit position the next word register level and with its AND setting to one directly to the next AND / A non-conformance line carrying an OR circuit is routed. ■

Bei dem erfindungsgemäßen assoziativen Speicher ist es möglich, in einem einzigen Abfragevorgang ein Resultat zu erhalten, welches die Ergebnisse der sich auf einzelne Wortregisterstufen beziehenden Abfragungen im Sinne einer UND-Funktion oder einer ODER-Funktion logisch miteinander verknüpft.With the associative memory according to the invention, it is possible to enter a Result to receive, which is the results of the queries relating to the individual word register levels Logically linked in the sense of an AND function or an OR function.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder UND/ODER-Schaltung eine einstellbare Größensteuerungsschaltung vorgeschaltet ist, an deren drei Eingängen die drei von der vorhergehenden Wortregisterstufe kommenden, aus einer Gleichheitsleitung, einer Größer-Leitung und einer Kleiner-Leitung bestehenden Vergleichsstromleitung angeschlossen sind, und daß je nachdem, ob die Größensteuerungsschaltung in ihrem Größer-, Kleiner- oder Gleichzustand eingestellt ist, die auf den genannten Vergleichsstromleitungen zugeführten Vergleichsströme durch die Größensteuerungsschaltung über die Ubereinstimmungsleitung, über die Nichtübereinstimmungsleitung oder über die Gleichheitsleitung der nachgeschalteten UND/ODER-Schaltung zugeführt werden.Another embodiment of the invention is characterized in that each AND / OR circuit an adjustable size control circuit is connected upstream, at the three inputs of which the three coming from the preceding word register level, from an equality line, a greater than line and a small line existing comparison current line are connected, and that each after whether the size control circuit is set in its greater, smaller or equal state, the comparison currents supplied on said comparison current lines by the size control circuit via the line of compliance, via the line of disagreement or via the Equal line are fed to the downstream AND / OR circuit.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann mit Hilfe der einstellbaren Größensteuerungsschaltung vorgegeben werden, was unter einer Übereinstimmung einer in einem Wortregister befindlichen Bitgruppe verstanden werden soll, ob nämlich diese Bitgruppe größer, gleich oder kleiner als die entsprechende Bitgruppe des Referenzwortes sein soll. Diese Übereinstimmung bzw. Nichtübereinstimmung anzeigenden Teilergebnisse werden dann mit Hilfe der UND/ODER-Schaltungen logisch miteinander verknüpft.In this embodiment of the invention, the adjustable size control circuit be specified what is under a match in a word register Bit group should be understood, namely whether this bit group is larger, equal to or smaller than the corresponding one Should be the bit group of the reference word. This match or mismatch The partial results that are displayed are then logically linked to one another with the aid of the AND / OR circuits connected.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede UND/ODER-Schaltung außerdem in einen neutralen Zustand einstellbar ist, in dem die auf der Ubereinstimmungsleitung oder auf der Nichtübereinstimmungsleitung ankommenden Vergleichsströme auf diesen Leitungen weiterlaufen und die auf der Gleichheitsleitung ankommenden Ströme zu der nächstfolgenden Bitposition gelangen. Another embodiment of the invention is characterized in that each AND / OR circuit can also be set to a neutral state, in which the on the line of agreement or Comparison currents arriving on the mismatch line continue to run on these lines and the currents arriving on the equal line arrive at the next bit position.

Bei dieser Ausführungsform ist "es möglich, zwei oder mehrere Wortregisterstufen durch Einstellung der betreffenden UND/ODER-Schaltungen in ihren neutralen Zustand in logischer Hinsicht als eine einheitliche zusammenhängende Bitgruppe zu behandeln.In this embodiment, "it is possible to set two or more levels of word registers." the relevant AND / OR circuits in their neutral state in logical terms as a unified to handle contiguous bit groups.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. Show it

F i g. 1 A und 1 B ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen assoziativen Speichers, wobei die UND/ODER-Schaltungen eine UND-Verknüpfung durchführen,F i g. 1 A and 1 B a block diagram of the associative memory according to the invention, the AND / OR circuits perform an AND link,

Fig. 2A und 2B ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen assoziativen Speichers, wobei die UND/ODER-Schaltungen eine ODER-Verknüpfung durchführen,Figs. 2A and 2B are a block diagram of the invention associative memory, where the AND / OR circuits are an OR operation execute,

F i g. 3 das Schaltbild einer die Anwendung kryqgener Schaltelemente vorsehenden logischen Schaltkreisanordnung, wie sie in dem Blockdiagramm von F i g. 1 bzw. 2 zur Anwendung kommt, /F i g. 3 the circuit diagram of a logic circuit arrangement providing the use of kryqgeneric circuit elements, as shown in the block diagram of FIG. 1 or 2 is used, /

"F i g. 4 ein bestimmte Befehlsbits umfassendes Befehlswort für die Auswahl einer bestimmten logischen Schaltungsweise."FIG. 4 a command word comprising specific command bits for the selection of a specific logic circuit.

Bei dem in F i g. 1 und 2 gezeigten Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen assoziativen Speichers mit den zugehörigen UND/ODER-Schaltungen sind nur zwei der vielen Wortregister, nämlich die Register R₁ und R₂ gezeigt. Ein Abfrageregister umfaßt die bi- ·In the case of the FIG. 1 and 2 of an associative memory according to the invention with the associated AND / OR circuits, only two of the many word registers, namely the registers R ₁ and R _{2, are} shown. A query register includes the bi-

ao stabilen Schaltelemente 100, 101... 102, wobei die Bitposition 100 den höchsten und die Bitposition 102 den niedrigsten Stellenwert in dem Abfrageregister darstellt. Ein Ausblendregister hat die gleiche Anzahl von Bitpositionen wie das Abfrageregister.ao stable switching elements 100, 101 ... 102, the bit position 100 being the highest and the bit position 102 being the lowest place value in the query register. A hide register has the same number of bit positions as the query register.

»1«-Bits in den Bitpositionen des Ausblendregisters bewirken automatisch, daß die betreffenden Bitpositionen bei einem Vergleich zwischen Wortregister und Abfrageregister ausgeblendet bzw. unterdrückt werden und daß die Vergleichsschaltungsanordnung für diese ausgeblendeten Bitpositionen, ohne einen besonderen Vergleich durchzuführen, automatisch eine Übereinstimmung anzeigt, unabhängig vom Inhalt des Abfrageregisters in diesen Bitpositionen. Ein in einer Bitposition des Ausblendregisters befindliches »O«-Bit bewirkt, daß ein Vergleich der betreffenden Bitposition in dem Wortregister mit der entsprechenden Bitposition des Abfrageregisters durchgeführt wird. Auf diese Weise ergibt sich, daß die »1«- Bits in den Bitstellen 103 und 104 des Ausblendregisters zur Folge haben, daß die Bitpositionen 105 und 106 des ersten Wortes und die Bitpositionen 107 und 108 des zweiten Wortes ausgeblendet werden, .3. h. logisch gleichgesetzt werden den entsprechenden Bits im Abfrageregister."1" bits in the bit positions of the masking register automatically have the effect that the relevant bit positions are masked or suppressed during a comparison between the word register and the query register and that the comparison circuit arrangement automatically indicates a match for these masked bit positions without performing a special comparison, regardless the content of the query register in these bit positions. An "O" bit in a bit position of the blanking register causes the relevant bit position in the word register to be compared with the corresponding bit position in the query register. This means that the "1" bits in bit positions 103 and 104 of the masking register result in bit positions 105 and 106 of the first word and bit positions 107 and 108 of the second word being masked out, .3. H. are logically equated with the corresponding bits in the query register.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel bilden die Bitpositionen 1 bis 3 die Gruppe A und die Bitpositionen 4 bis 9 die Gruppe B, wobei zu beachten ist, daß die Gruppe B auch in zwei Gruppen gespalten werden kann; die Bitpositionen 10 bis 12 bilden die Gruppe C und die Bitpositionen 13 bis 15 die Gruppe D. Das UND/ODER-Register 109 bestimmt, ob die beiden Gruppen nach einer UND-Funktion verknüpft werden sollen oder ob sie eine ODER-Funktion verknüpfen soll. Bistabile Bitstellen 110, Hl, 112 und 113 des Gruppenauswahlregisters 109' können entweder den Zustand 0 oder den Zustand 1 haben. Ein Bit 0 in der Stelle 110 hat zur Folge, daß die entsprechende UND/ODER-Schaltung 114 umgangen, d. h. außer Tätigkeit gesetzt wird; wenn jedoch eine Bitstelle des Gruppenauswahlregisters den Zustand 1 hat, was beispielsweise für die Stelle 113 gezeigt ist, so wird die entsprechende UND/ODER-Schaltung 115 in Tätigkeit gesetzt und legt die Gruppe fest, bei der der eingestellte Verknüpfungs-Vorgang stattfinden soll. Im vorliegenden Beispiel ist das Ausblendregister so eingestellt, daß die Gruppen A und C bei dem Suchvorgang ohne Interesse sind, während zur Durchführung des SuchvorgangesIn the case of the FIG. 1, the bit positions 1 to 3 form group A and bit positions 4 to 9 form group B, whereby it should be noted that group B can also be split into two groups; the bit positions 10 to 12 form the group C and the bit positions 13 to 15 form the group D. The AND / OR register 109 determines whether the two groups should be linked according to an AND function or whether they should link an OR function. Bistable bit positions 110, HI, 112 and 113 of the group selection register 109 ' can either have the state 0 or the state 1. A bit 0 in position 110 has the consequence that the corresponding AND / OR circuit 114 is bypassed, that is to say is set inactive; However, if a bit position of the group selection register has the state 1, which is shown for example for position 113 , the corresponding AND / OR circuit 115 is activated and defines the group in which the set linking process is to take place. In the present example, the hide register is set so that groups A and C are of no interest in the search process while the search process is being carried out

die Gruppe B einem UND-Vorgang mit der Gruppe D zu unterwerfen ist. Ein Größenwählregister 116 bestimmt, ob die Gruppe in einem bestimmten Wort größer, gleich oder kleiner als die entsprechende Gruppe des Abfrageregisters sein soll.group B is to be subjected to an AND operation with group D. A size selection register 116 determines whether the group in a particular word should be larger, equal to or smaller than the corresponding group of the query register.

Zu Beginn eines Suchvorganges wird, um die gewählten Suchbedingungen zu erfüllen, das Abfrageregister IR mit einem entsprechenden Wort gefüllt. Es wird dann das Ausblendregister gefüllt, um zu bestimmen, welche Gruppen bei dem Suchvorgang interessieren. Das UND/ODER-Register wird so eingestellt, daß es bestimmt, ob eine UND-Verknüpfüng oder eine ODER-Verknüpfung durchgeführt werden soll. Es wird dann das Größenwählregister 116 in Tätigkeit gesetzt, um zu bestimmen, ob man bei einem nachfolgenden Vergleichsbefehl Gruppen in einem Wort des Speicherwerkes finden will, die ' höher, niedriger oder gleich den entsprechenden Gruppen sind, welche in das Abfrageregister eingegeben wurden.At the beginning of a search process, the query register IR is filled with a corresponding word in order to meet the selected search conditions. The hide register is then filled in order to determine which groups are of interest in the search process. The AND / OR register is set to determine whether an AND operation or an OR operation is to be performed. The size selection register 116 is then set in action to determine whether a subsequent comparison command is used to find groups in a word of the memory that are higher, lower or equal to the corresponding groups which were entered in the query register.

Im dargestellten Beispiel der F i g. 1 ist verlangt, daß die Gruppe B und die Gruppe D größer oder gleich dem Inhalt des Abfrageregisters IR sein sollen. Logisch betrachtet ist die Bedingung zu erfüllen (B > IR) (D > IR). Wenn im UND/ODER-Register a₅ 109 die UND-Funktion eingestellt ist, wird Strom auf der UND-Auswahlleitung 117 geleitet, während die ODER-Auswahlleitung 118 Strom führt, wenn die . ODER-Funktion eingestellt ist. Die vertikale Leitung 119 veranlaßt die UND/ODER-Schaltung 114 zur Durchführung einer' UND-Funktion, während die Leitung 120 diese Schaltung 114 zur Durchführung einer ODER-Funktion veranlaßt. Die Leitung 121 bringt die Schaltstufe in den neutralen Zustand, wobei noch später dargelegt werden wird, was unter einem neutralen Zustand zu verstehen ist. Im gezeichneten Beispiel ist wegen der verschiedenen Einstellungen der bistabilen Bitstellen 110 bis 113 die Stufe 114 in "den neutralen, die Stufe 115 in den UND-Funktions-Zustand gebracht. Einer jeden logischen Schaltstufe ist eine Größensteuerungsstufe 122 vorgeschaltet; eine solche Größensteuerungsstufe dient dem Zwecke, den auf den Leitungen 123, 124 und 125 auftretenden Strom in die benachbarte UND/ ODER-Schaltung 114 zu leiten, wobei ein auf der Leitung 123 auftretender Strom anzeigt, daß die Gruppe in einem bestimmten Register größer ist als die Gruppe in dem Abfrageregister; die Leitung 124 führt einen Strom, der anzeigt, daß die Gruppe in einem Wort gleich der betreffenden Gruppe in dem Abirageregister ist und der Strom in der Leitung 125 bezeichnet, daß die Gruppe in dem Wort kleiner ist als die Gruppe in dem Abfrageregister.In the example shown in FIG. 1 it is required that group B and group D should be greater than or equal to the content of the query register IR . From a logical point of view, the condition must be met (B> IR) (D > IR). If the AND function is set in the AND / OR register a ₅ 109, current is conducted on the AND selection line 117, while the OR selection line 118 carries current when the. OR function is set. The vertical line 119 causes the AND / OR circuit 114 to perform an 'AND function, while the line 120 causes this circuit 114 to perform an OR function. The line 121 brings the switching stage into the neutral state, which will be explained later on what is to be understood by a neutral state. In the example shown, because of the various settings of the bistable bit positions 110 to 113, stage 114 is brought to the neutral and stage 115 to the AND function state. A size control stage 122 is connected upstream of each logic switching stage; such a size control stage is used for this purpose to pass the current appearing on lines 123, 124 and 125 to the adjacent AND / OR circuit 114, a current appearing on line 123 indicating that the group in a particular register is greater than the group in the query register; line 124 carries a current which indicates that the group in a word is equal to the relevant group in the query register and the current on line 125 indicates that the group in the word is less than the group in the query register.

Da die gewählten logischen Bedingungen verlangen, daß (B > IR) (D >IR) sein soll, werden die Bitstellen 1 bis 3 der Gruppe A ausgeblendet und ebenso die Bitstellen 10 bis 12 der Gruppe C. Wenn ein Vergleich stattfindet, fließt ein Strom auf der Leitung 124, da die Ausblendstufe ein Gleichsetzen der verglichenen Gruppe mit der Abfragegruppe bewirkt. Der Strom auf der Leitung 124 des Wortregisters R₁ durchsetzt die UND/ODER-Schaltung 114, da die Bedingung größer oder gleich besteht. Ein solcher Strom findet die UND/ODER-Schaltung 114 im neutralen Zustand, denn das Bit 0 in der Bitstelle 110 des für die Gruppenauswahl vorgesehenen Registers macht die UND/ODER-Schaltung 114 unwirksam; der Strom wird daher an die erste Bitstufe 126 der Gruppe B weitergeleitet. Da die Bits 4 bis 6 des Wortes 1 in der Gruppe B genau mit den Bits dieser Gruppe im Abfrageregister übereinstimmen, verläuft der Strom auf der Leitung 124 weiter und wird direkt der Bitstufe 127 des ersten Wortes in F i g. 1 b zugeleitet, welche der Bitposition 7 der Gruppe B entspricht. Der Vergleichsstrom geht dann durch die Bitstelle 127, tritt jedoch an der Leitung 128, welche »größer als« charakterisiert, aus, wodurch zur Anzeige gebracht wird, daß die Gnippe B größer als die entsprechende Gruppe in dem Abfrageregister ist. Wenn die Gruppe B kleiner gewesen wäre als die entsprechende Gruppe des Abfrageregisters, so würde der Strom, welcher auf der Leitung 124 erschien, auf die Leitung 129 abgelenkt worden sein und die GrößensteuerungsscHaltung 122' durchsetzen und auf der eine Nichtübereinstimmung anzeigenden Leitung 130 auftreten und aus dem Register an der Ausgangsklemme 131 austreten und einer Stromsenke zugeführt werden. Bei einer UND-Funktion, wie in Fi g. 1 a und Ib dargestellt, gelangt der Vergleichsstrom, wenn er einmal auf die einer Nichtübereinstimmung zugeordneten Leitung 130 gelangt ist, niemals zurück zu einem Vergleich weiterer Gruppen des Speicherwerkes, weil das Versagen der Übereinstimmung einer Gruppe bei einer UND/ODER-Schaltung bereits einen hinreichenden Grund bildet, für das gesamte Wort die Nichtübereinstimmung anzuzeigen, d. h. es zu verwerfen.Since the selected logical conditions require that (B > IR) (D> IR) , bit positions 1 to 3 of group A are masked out and bit positions 10 to 12 of group C. When a comparison takes place, a current flows on line 124, since the masking stage causes the compared group to be equated with the interrogation group. The current on the line 124 of the word register R ₁ passes through the AND / OR circuit 114, since the condition is greater than or equal to. The AND / OR circuit 114 finds such a current in the neutral state, because the bit 0 in the bit position 110 of the register provided for the group selection makes the AND / OR circuit 114 ineffective; the stream is therefore forwarded to the first bit stage 126 of group B. Since bits 4 to 6 of word 1 in group B exactly match the bits of this group in the query register, the current continues on line 124 and is directly assigned to bit level 127 of the first word in FIG. 1 b, which corresponds to bit position 7 of group B. The comparison current then goes through bit position 127, but exits on line 128, which characterizes "greater than", which indicates that group B is greater than the corresponding group in the query register. If group B were smaller than the corresponding group of the query register, the current appearing on line 124 would have been diverted onto line 129 and enforced size control circuit 122 'and appear on mismatch indicating line 130 and out exit the register at the output terminal 131 and be fed to a current sink. In the case of an AND function, as shown in FIG. 1 a and 1b, the comparison current, once it has reached the line 130 assigned to a mismatch, never goes back to a comparison of further groups of the storage unit, because the failure of a group to match in an AND / OR circuit is sufficient The reason is to indicate the disagreement for the entire word, ie to discard it.

Da die Gruppe B des Wortes 1 angenommen wird, durchläuft der Vergleichsstrom weiter die Größensteuerungsschaltung 122' und die UND/ODER-Schaltung 114' auf der die Übereinstimmung charakterisierenden Leitung 131 und erreicht die UND/ODER-Schaltung 115. Da die Bitstelle des Gruppenauswahlregisters 109', welche zu der Schaltstufe 115 gehört, sich im Zustand 1 befindet und diese Stufe dadurch für die UND-Funktion gewählt ist, läuft der Vergleichsstrom auf der Übereinstimmungs-Leitung 131 durch die UND/ODER-Schaltung 115 hindurch zwecks Beginn eines Vergleiches der Gruppe D mit den zugehörigen Bits des Abfrageregisters. Dieser Vergleich zeigt, daß die Gruppe D des Wortes 1 kleiner ist als die entsprechende Gruppe in dem Abfrageregister, so daß der Vergleichsstrom von dem 14. Bit des ersten Wortes an auf der Ausgangsklemme 131 auftritt.Since the group B of the word 1 is accepted, the comparison current continues through the size control circuit 122 'and the AND / OR circuit 114' on the line 131 characterizing the match and reaches the AND / OR circuit 115 ', which belongs to the switching stage 115, is in state 1 and this stage is thereby selected for the AND function, the comparison current runs on the match line 131 through the AND / OR circuit 115 for the purpose of starting a comparison of the group D with the associated bits of the query register. This comparison shows that group D of word 1 is smaller than the corresponding group in the interrogation register, so that the comparison current appears on output terminal 131 from the 14th bit of the first word.

Ein Vergleich des Wortes 2 mit dem Wort des Abfrageregisters erzeugt ein Ausgangssignal auf der die Gleichheit charakterisierenden Leitung 124' des Wortes 2. Die schaltungsmäßigen Einzelheiten, welche die Arbeitsweise des Blockschaltbildes gemäß F i g. 1 wiedergeben, sind in F i g. 3 angegeben. Vor der Erörterung der Fig. 3.soll jedoch das logische Blockschaltbild der Fig. 2 erörtert werden, in welcher die ODER-Bedingung (B > IR) + (D > IR) durchgeführt wird. Wenn in F i g. 2 für irgendeine Gruppe im Wortregister eine Annahme einer Gruppe erfolgt ist, d. h. eine Übereinstimmung besteht, so besteht keine Veranlassung, von der die Übereinstimmung anzeigenden Leitung 131, 131' wieder abzuweichen, und es wird das übereinstimmende Wort auf der Übereinstimmungs-Anzeige-Leitung 150,150' zur Anzeige gebracht, welche die Übereinstimmung des gespeicherten Wortes mit dem Abfragewort charakterisiert. A comparison of word 2 with the word of the interrogation register generates an output signal on line 124 'of word 2, which characterizes the equality. 1 are shown in FIG. 3 specified. Before discussing FIG. 3, however, the logic block diagram of FIG. 2 should be discussed, in which the OR condition (B> IR) + (D > IR) is implemented. If in Fig. 2 a group has been accepted for any group in the word register, ie if there is a match, there is no reason to deviate again from the line 131, 131 'indicating the match, and the matching word is shown on the match display line 150, 150 'brought to the display, which characterizes the match of the stored word with the query word.

In Fig. 3 sind Teile des UND/ODER-Registers 109 und ein Größenwählregister 116 und die UND/In Fig. 3, parts of the AND / OR register 109 and a size selection register 116 and the AND /

ODER-Schaltungen 114, 114' des Blockschaltbildes der Fig. 1 bzw. 2 dargestellt. Für die Zwecke der Einfachheit sind das Abfrageregister und das Ausblendregister zusammen mit ihren Querverbindungen in den einzelnen Bitstellen des Speicherregisters nicht dargestellt und es sind auch nicht die anderen Steuerstufen, welche zur Betätigung des assoziativen Speicherwerkes gehören, wiedergegeben, da diese Schaltorgane nicht den Gegenstand der Erfindung bilden. In dieser Beziehung ist es ausreichend, festzustellen, daß man bereits früher die Aufgabe gelöst hat, parallel sämtliche Bitstellen eines assoziativen Speicherwerkes unter Anwendung eines Abfrageregisters gegebenen Speicherinhaltes abzufragen und die Übereinstimmung in Bitstellen festzustellen und Ausgangsströme auf den Leitungen 1301, 1302 oderOR circuits 114, 114 'of the block diagram of FIGS. 1 and 2, respectively. For the sake of simplicity, the query register and the masking register together with their cross-connections in the individual bit positions of the memory register are not shown, nor are the other control stages that belong to the actuation of the associative memory unit shown, since these switching devices are not the subject of the invention form. In this regard, it is sufficient to state that the problem has already been solved earlier to interrogate all bit positions of an associative memory unit in parallel using a polling register and to determine the correspondence in bit positions and output currents on lines 1301, 1302 or

1303 zu erhalten, welche zum Ausdruck bringen, daß die verglichenen Bits höher oder gleich oder niedriger sind als das entsprechende Bit des Abfrageregisters. Es sind auch geeignete Stromkreise nicht wiedergegeben, die einen Strom auf der Gleichheitsleitung 1302 hervorrufen, wenn eine Bitstelle während des Vergleiches ausgeblendet wird, während diese Bitstelle normalerweise bei dem Vergleichsprozeß berücksichtigt würde. 1303 , which express that the compared bits are higher or equal to or lower than the corresponding bit of the query register. Suitable circuits are also not shown which would cause a current on the equal line 1302 if a bit position is masked out during the comparison, while this bit position would normally be taken into account in the comparison process.

Es wird zunächst angenommen, daß das Abfrageregister entsprechend dem zur Anwendung gelangenden Referenzwort geladen wurde und daß das Ausblendregister ebenfalls so geladen wurde, daß die interessierenden Gruppen charakterisiert sind; in die-. sem Fall werden die Größensteuerstufe 116 und das UND/ODER-Register 109 und die UND/ODER-Schaltungen 114, 114' entsprechend den anzuwendenden logischen Entscheidungen gesteuert. Bevor die speziellen Stromkreise, welche diese logische Schaltung bilden, behandelt werden, soll die Aufmerksamkeit auf die Kryotrons 301, 302, 304 und 305 gerichtet werden, welche in den zwei parallelen Strombahnen auftreten. Der von der positiven Klemme einer Gleichstromquelle herrührende Strom erscheint an der Eingangsklemme +S und verläuft entweder über den rechten Stromweg oder den linken Stromweg zu einer Ableitungsklemme —S, je nach dem relativen Zustand des Kryotrons in beiden Stromwegen. Der beispielsweise auf der LeitungIt is initially assumed that the query register was loaded in accordance with the reference word used and that the masking register was also loaded in such a way that the groups of interest are characterized; in the-. In this case, the size control stage 116 and the AND / OR register 109 and the AND / OR circuits 114, 114 ' are controlled in accordance with the logical decisions to be applied. Before discussing the particular circuits which make up this logic circuit, attention should be drawn to the cryotrons 301, 302, 304 and 305 which appear in the two parallel current paths. The current from the positive terminal of a direct current source appears at the input terminal + S and runs either through the right current path or the left current path to a dissipation terminal -S, depending on the relative state of the cryotron in both current paths. The one on the line, for example

1304 auftretende Strom verläuft unter einem rechten Winkel zu dem Kryotron 301 und bildet den den Zustand des Kryotrons 301 steuernden Strom. Strom auf irgendeiner Steuerleitung, die zu einem Kryotron gehört, bewirkt, daß letzteres das Widerstandsverhalten annimmt; wenn jedoch der Steuerstrom unterbrochen wird, so kehrt ein solches Kryotron wieder in den Zustand der Supraleitfähigkeit zurück. Wenn der Strom in einem bestimmten Stromweg, beispielsweise in dem Strom weg 1305 fließt, so lenkt der beispielsweise in dem Kryotron 301 auftretende Widerstand den gesamten Strom von der +-Klemme auf den anderen parallelen Stromweg 1306 über, vorausgesetzt, daß das Kryotron 300 nicht stromführend ist. Wenn einmal der gesamte, von der Klemme +S kommende Strom auf einen supraleitfähigen Stromweg 1305 oder 1306 übergeschaltet ist, so verläuft der Gesamtstrom weiter in diesem Stromweg, auch wenn die Kryotrons des anderen Stromweges wieder in ihren supraleitfähigen Zustand zurückkehren. Der Strom, welcher längs einer Leitung, beispielsweise der Leitung 1306, welche ein paralleler Stromweg zu dem Kryotron ist, verläuft, ist ein Torstrom, welcher abgelenkt wird, wenn der auf der Leitung 1307 auftretende Strom das Kryotron 300 in den Widerstandszustand bringt. Die Schalteigenschaften von Kryotronstufen sind bekannt und in der Literatür behandelt und es soll daher auf die Wirkungsweise der Kryotronstufen nur insoweit eingegangen werden, als zürn Verständnis der Schaltkreise erforderlich ist. · 1304 occurring current runs at a right angle to the cryotron 301 and forms the current controlling the state of the cryotron 301. Current on any control line belonging to a cryotron causes the latter to adopt the resistive behavior; However, if the control current is interrupted, such a cryotron returns to the state of superconductivity. If the current flows in a certain current path, for example in the current path 1305 , the resistance occurring, for example, in the cryotron 301 diverts the entire current from the + terminal to the other parallel current path 1306 , provided that the cryotron 300 is not energized is. Once the entire current coming from the + S terminal has been switched over to a superconducting current path 1305 or 1306 , the total current continues to flow in this current path, even if the cryotrons of the other current path return to their superconducting state. The current which runs along a line, for example line 1306, which is a parallel current path to the cryotron, is a gate current which is deflected when the current occurring on line 1307 brings cryotron 300 into the resistance state. The switching properties of cryotron stages are known and dealt with in the literature and the mode of operation of the cryotron stages will therefore only be discussed insofar as is necessary for an understanding of the circuits. ·

Nachdem das Abfrageregister und das Ausblendregister entsprechend geladen wurden, stellt die Bedienungsperson in folgender Weise das die Größensteuerung bewirkende Register 116 ein. Es wird ein supraleitfähiger Strom über den Stromweg 1306 geleitet, jedoch nicht über den Stromweg 1305, und die Kryotrons 305 und 304 werden in den Widerstandszustand gebracht, während das Kryotron 302 im supraleitfähigen Zustand bleibt. In gleicher Weise wird ein Strom über die Leitung 1309, jedoch nicht über die Leitung 1308 geschickt, und das KryotronAfter the query register and the hide register have been loaded appropriately, the operator sets the size control register 116 in the following manner. Superconductive current is passed through current path 1306 , but not through current path 1305, and cryotrons 305 and 304 are brought into the resistive state while cryotron 302 remains in the superconductive state. Similarly, a current is sent on line 1309, but not on line 1308 , and the cryotron

so 303 wird in den Widerstandszustand gebracht, während die Kryotrons 302' und 305' supraleitfähig bleiben. Während der Zeit, während welcher das Größenwählregister 116 erregt wird, wird ein Strom auf der Eingangsklemme L erzeugt und dieser Strom läuft über die Leitung 1310, weil die Stromwege 1311 und 1312 über Kryotrons verlaufen, die sich in ihrem Widerstandszustand befinden. Durch Anwendung einer entsprechenden Verschlüsselung kann das 01-Signal der Größensteuerstufe die Auswahl eines Wortes bezeichnen, welches größer als das Wort des Abfrageregisters ist; ein 10-Signal kann die Wahl eines geringeren Bereiches charakterisieren und ein 00-Signal kann zum Ausdruck bringen, daß die gesuchten Worte gleich den Worten im Abfrageregister sein müssen. Die Eingangsklemme/ des Größensteuerregisters ist mit der positiven Klemme einer Stromquelle verbunden, wenn der Klemme X ein negativer Stromimpuls zugeführt wird. So wird das Kryotron 301' in den Widerstandszustand gebracht, so daß das linke Paar der parallelen Stromwege den Zustand 1 annimmt. Wenn indessen das linke Paar der parallelen Stromwege den Zustand 0 annehmen soll, so wird ein Strom von der Stromquelle M durch das Kryotron 300' geleitet und dasselbe in den Widerstandszustand gebracht, wodurch der Strom von der Klemme +S vollständig den Weg 1309 zu der Klemme —S, nimmt. In ähnlicher Weise kann das rechte Paar der parallelen Stromwege des die Größe bestimmenden Registers so erregt werden, daß das Paar entweder den Zustand 1 oder den Zustand 0 hat.so 303 is brought into the resistive state while cryotrons 302 ' and 305' remain superconductive. During the time that the size selection register 116 is energized, a current is generated on the L input terminal and this current is passed on line 1310 because current paths 1311 and 1312 pass through cryotrons which are in their resistive state. By using an appropriate encryption, the 01 signal of the size control stage can indicate the selection of a word which is larger than the word of the query register; a 10 signal can characterize the selection of a smaller range and a 00 signal can express that the words searched for must be the same as the words in the query register. The input terminal / of the size control register is connected to the positive terminal of a current source when the terminal X is supplied with a negative current pulse. The cryotron 301 'is thus brought into the resistance state, so that the left pair of parallel current paths assumes state 1. If, however, the left pair of parallel current paths is to assume the state 0, a current from the current source M is passed through the Kryotron 300 ' and the same is brought into the resistance state, whereby the current from the terminal + S completely makes the path 1309 to the terminal —S, take. Similarly, the right pair of parallel current paths of the sizing register can be energized such that the pair is either state one or state zero.

Nachdem durch entsprechende Erregung des den Größenbereich auswählenden Registers 116 der hohe Größenbereich ausgewählt wurde, verläuft ein Strom längs der den hohen Größenbereich charakterisierenden Leitung 1310, so daß für alle Gruppen des Speicherwerkes diese logische Entscheidung eingestellt wird. Ein solcher Strom auf der Leitung 1310 bringt die Kryotrons 308 und 309 in den Widerstandszustand, so daß der von der Klemme +S fließende Strom der Stromquelle die mit HI bezeichnete Leitung hinabfließt, da ja die Kryotrons 306 und 307 im supraleitfähigen Zustand sich befinden; dadurch werden die Kryotrons 312 und 313 in den Widerstandszustand gebracht, so daß für sämtliche Bitstellen 1 bis 3 die Wahl entsprechend dem hohen Größenbereich getroffen ist. Der Gleichstrom der mit +5 bezeichneten Klemmen, welcher vertikal dieAfter the high size range has been selected by appropriate excitation of the register 116 which selects the size range, a current runs along the line 1310 characterizing the high size range, so that this logical decision is set for all groups of the storage unit. Such a current on line 1310 brings the cryotrons 308 and 309 in the resistive state so that the + S-flowing current of the current source flows down the designated HI wire from the plug, since the cryotrons 306 and 307 in the superconductive state are located; as a result, the cryotrons 312 and 313 are brought into the resistance state, so that for all bit positions 1 to 3 the selection is made according to the large size range. The direct current of the terminals marked +5, which vertically the

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logischen Steuerelemente durchsetzt, kann von der siert werden, daß sämtliche Worte ausgesucht wergleichen Stromquelle herrühren und wird den ge- . den, die' einen größeren Wert oder den gleichen Wert eigneten Stellen durch nicht dargestellte Schaltkreise wie das im Abfrageregister gespeicherte Wort darzugeführt. Eine weitere für die Wahl des Größen- stellen, und daß zwei benachbarte Gruppen einer bereiches maßgebliche Schaltstufe umfaßt die Kryo- 5 UND-Verknüpfung unterworfen werden, nämlich trons306', 307', 308', 309' und 310'; es ist zu be- (1. Gruppe > IR) 2. Gruppe > IR). Das Signal 01, achten, daß die den Größenbereich auswählenden welches in die zur Wahl des Größenbereiches vorlogischen Stufen stets unmittelbar vor einer UND/ gesehene Speicherstufe 116 eingeführt wurde, be-ODER-Schaltstufe angeordnet sein müssen. Es ist wirkt, daß ein Strom von der Klemme +L auf der offensichtlich, wie die Auswahl des hohen Bereiches io dem hohen Bereich entsprechenden Leitung 1310 oder des niedrigen Bereiches oder der Gleichheits- auftritt, so daß die Kryotrons308 und 310 in den bedingung in dem zur Auswahl des Größen- Widerstandszustand gebracht werden und Strom von bereiches vorgesehenen Speicherstufe sich in die Be- der Klemme +L entlang der vertikalen Leitung Hi reichsauswahlstufe des zugeordneten Speicherwerkes durch die Kryotrontorstufen 306 und 310 fließt und übersetzt. 15 weiterhin die Kryotrons312 und 313 im Wider-Ob die Gruppen des Speicherwerkes einer UND- standsverhalten hält. Dadurch, daß das UND/ODER-Verknüpfung oder einer ODER-Verknüpfung unter- Register 109 in den ODER-Zustand gebracht wurde, worfen werden, ist durch die Einstellung des UND/ erscheint ein Strom auf der Leitung 1314, und das ODER-Registers 109 bestimmt. Wenn die UND- Kryotron 327 erhält Widerstandscharakter. Das EinArbeitsweise gewählt wird, so erhält die Klemme W 20 führen eines Bits 1 in die Bitstufe 110 des zur Grupdes UND/ODER-Registers 109 einen Impuls und penauswahl vorgesehenen Registers bewirkt einen ein Strom fließt dann von der +/-Klemme durch die . Strom von der Stromquelle +/ durch das Kryotron Steuerleitung 1013 und bringt das Kryotron 322 in 329 und das Kryotron 325, wobei zu beachten ist, den Widerstandszustand. Es wird der Strom von der daß in Anbetracht der UND-Bedingung das Kryotron +S-Klemme abgelenkt durch das Kryotron 321 und as 327 Widerstandsverhalten hat; es wird dann ein durchsetzt das Kryotron 324, bringt letzteres in den Steuerstrom den Kryotrons341 und 342 zugeführt, Widerstandszustand und fließt dann zu der Klemme wodurch letztere Widerstandsverhalten annehmen, —S. Der Strom von der Klemme +/ wird durch die und der Strom verläuft weiter auf der Leitung 1317 Torstufe 323 abgelenkt und erscheint auf der Leitung zu der der nächsten Gruppe zugeordneten UND/ 1314 und bringt die Kryotrons 327 und 327' und 30 ODER-Schaltung. Dadurch, daß die K^ryotrons 341 sämtliche Kryotrons der folgenden der Gruppenaus- und 342 in ihren Widerstandszustand gebracht wurwahl dienenden Registerstufen in den Widerstandszu- den, wird der von einer geeigneten Stromquelle auf stand. Wenn dagegen die ODER-Verknüpfung durch- der Leitung 1318 erzeugte Strom durch die Kryotrons geführt werden soll, so wird der Klemme Z des UND/ 331 und 337 geleitet, so daß die Kryotrons 340 und ODER-Registers 109 ein Impuls zugeführt, welcher 35 339 in den Widerstandzustand übergehen und der den Strom von der +/-Klemme über die Steuerlei- Strom weiter zu den übrigen UND/ODER-Schaltuntung 1315 leitet, wodurch das Kryotron 321 Wider- gen dieser Speicherwerksstelle gelangt. Standscharakter annimmt und Strom von der Klemme Nimmt man an, daß die Gruppe der Bits 1, 2 und 3 +5 durch das Torkryotron 322 geleitet wird, so daß des ersten Wortes größer ist als die abfragende das Kryotron 323 Widerstandsverhalten annimmt; 40 Gruppe, so erscheint ein Strom auf der den hohen der Strom verläuft dann durch das Kryotron 326 zu Größenbereich charakterisierenden Leitung 1301 der Klemme—5. Da das ■ Kryotron 323 nunmehr und wird gestoppt durch das Kryotron 312, welches Widerstandsverhalten zeigt, verläuft der Strom von dadurch in den Widerstandszustand gebracht wurde, der Klemme +/ durch die Torstufe des Kryotrons daß die zur Auswahl des Größenbereiches vorge-324 und tritt auf der Leitung 1316 auf, wobei ein 45 sehene logische Steuerstufe sich in dem dem hohen Strom auf dieser Leitung die Kryotrons 325, 325' Bereich entsprechenden Zustand befindet; der Strom einer jeden Bitstufe des zur Gruppenauswahl aus- durchsetzt daher die Kryotrons 316 und 317. Im ersehenen . Registers in den Widerstandszustand Punkt P ergeben sich drei mögliche Stromwege, nämbringt. Wenn die Bitstufe 110 des zur Gruppenaus- lieh die Leitungen 1319,1320 und 1321. Die Leitung wahl vorgesehenen Registers den Zustand 0 hat, was 50 1319 ist gesperrt durch das sich im Widerstandszuzum Ausdruck bringt, daß weder eine UND-Ver- stand befindliche Kryotron 340, und in gleicher Weise knüpfung noch eine ODER-Verknüpfung erfolgen ist die Leitung 1321 durch das Kryotron 313 gesoll, so wird das Kryotron 329 in den Widerstands- sperrt, so daß der Strom auf der Leitung 1301 über zustand gebracht, so daß der Strom von der Klemme die Leitung 1320 durch die Kryotrons 333 und 320 +/ das Kryotron 330 durchsetzt und einen Steuer- 55 verläuft. Wäre indessen die ODER-Funktion ausgestrom den Kryotrons 331 und 332 zuführt, so daß wählt worden, so würde sich das Kryotron 340 im letztere in den Widerstandszustand gebracht werden; supraleitfähigen Zustand befinden und der Strom auf der Strom tritt an der Verbindungsstelle N aus und der Leitung 1301 würde weiter zur »Ubereinstimverläuft weiter auf der Leitung 1317 zu der nächsten mungs«-Leitung 1319, welche die Annahme des Bitstelle des zur Gruppenauswahl vorgesehenen Re- 60 Wortes charakterisiert, zu einem geeigneten Anzeigegisters. Wenn die Kryotrons 331 und 332 Wider- Stromkreis verlaufen und anzeigen, daß eine Prüfung Standscharakter haben, fließt ein Strom von einer ge- weiterer Gruppen nicht erforderlich ist und bereits eigneten positiven Spannungsquelle die neutrale Lei- bei der Prüfung das erste Wort angenommen ist. tang 1318 hinab und durch die Kryotrons 338 und Wenn der Vergleichsstrom zur Bitstelle 4 der zwei-342, so daß weiterhin die Kryotrons 333 und 334 65 ten Gruppe gelangt, so nimmt der Strom dort den ihren Widerstandszustand behalten. dem hohen Bereich oder dem niedrigen Bereich ent-Die Wirkungsweise der gesamten Schaltungsanord- sprechenden Stromweg, entsprechend dem Ergebnis nung gemäß F i g. 3 kann dahingehend charakteri- des Vergleichs der zweiten Gruppe mit der betreffen-enforced by logical control elements, it can be sated that all the words are selected and come from the same power source. the digits that are suitable for a larger value or the same value are supplied by circuits (not shown) such as the word stored in the interrogation register. Another for the selection of the size, and that two adjacent groups of a range-relevant switching stage comprises the cryo-5 AND operation, namely trons306 ', 307', 308 ', 309' and 310 '; it is to be loaded (1st group> IR) 2nd group> IR). The signal 01, ensure that the size range which selects the size range which was always introduced immediately before an AND / seen memory stage 116 in the pre-logic stages must be arranged. It is acted that a current from the + L terminal appears on the line 1310 corresponding to the high range selection or the low range or the equality, so that the cryotrons 308 and 310 are in the condition in the be brought to the selection of the size resistance state and current from the storage stage provided in the range flows into the terminal + L along the vertical line Hi range selection stage of the associated storage unit through the cryotrontor stages 306 and 310 and translated. 15 furthermore the cryotrons 312 and 313 in the cons-whether the groups of the storage unit hold an AND state behavior. Because the AND / OR link or an OR link under register 109 has been brought into the OR state, a current appears on line 1314 and the OR register 109 through the setting of AND / definitely. When the AND Kryotron 327 takes on resistance character. The mode of operation is selected, the terminal W 20 receives a bit 1 in the bit stage 110 of the register provided for the group AND / OR register 109 and a pulse and pen selection causes a current then flows from the +/- terminal through the. Current from the power source +/- through the Kryotron control line 1013 and brings the Kryotron 322 into 329 and the Kryotron 325, taking into account the resistance state. It is the current from which, in view of the AND condition, the Kryotron + S terminal is deflected by the Kryotron 321 and as 327 has resistance behavior; The Kryotron 324 is then penetrated, the latter is fed into the control current of the Kryotrons 341 and 342, resistance state and then flows to the terminal whereby the latter assume resistance behavior, - S. The current from the terminal +/- is through the and the current continues on line 1317 gate stage 323 and appears on the line to the AND / 1314 assigned to the next group and brings the cryotrons 327 and 327 'and 30 OR circuit. The fact that the K ^ ryotrons 341 all the cryotrons of the following register stages serving the group selection and 342 in their resistance state were brought into the resistance state, the stand is from a suitable power source. If, on the other hand, the OR linkage generated by the line 1318 is to be conducted through the cryotrons, then the terminal Z of the AND / 331 and 337 is conducted so that the cryotrons 340 and OR registers 109 are supplied with a pulse which 35 339 go into the resistance state and which conducts the current from the +/- terminal via the control line current to the remaining AND / OR circuit 1315, whereby the Kryotron 321 comes against this storage facility. Assumes standing character and current from the terminal Assumes that the group of bits 1, 2 and 3 +5 is passed through the gate cryotron 322, so that the first word is greater than the querying word the cryotron 323 assumes resistance behavior; 40 group, a current appears on which the high current then runs through the cryotron 326 to the size range characterizing lead 1301 of the clamp-5. Since the Kryotron 323 is now and is stopped by the Kryotron 312, which shows resistance behavior, the current runs from it was brought into the resistance state, the terminal +/- through the gate stage of the cryotron that is used to select the size range and occurs the line 1316, a logic control stage (see 45) being in the state corresponding to the high current on this line, the cryotrons 325, 325 'area; the stream of each bit stage of the group selection therefore passes through the cryotrons 316 and 317. Register in the resistance state point P there are three possible current paths, namely. If the bit level 110 of the register provided for the group loaned lines 1319, 1320 and 1321. The line selection register has the state 0, which is 50 1319 blocked by the resistance to express that neither an AND-integer is located cryotron 340, and in the same way an OR link is made if the line 1321 is to be used by the Kryotron 313, the Kryotron 329 is blocked in the resistance, so that the current on the line 1301 is brought over so that the current from the terminal the line 1320 passes through the cryotrons 333 and 320 + / the cryotron 330 and a control 55 runs. If, however, the OR function had been passed to the cryotrons 331 and 332 so that a selection had been made, the cryotron 340 would be brought into the resistance state in the latter; superconducting state and the current on the current exits at the connection point N and the line 1301 would continue to "match continues on the line 1317 to the next mungs" line 1319, which accepts the bit position of the Re-60 Word characterized to a suitable display register. If the cryotrons 331 and 332 are in the negative circuit and indicate that a test has the character of a standstill, a current flows from another group is not required and a suitable positive voltage source, the neutral line is accepted during the test. tang 1318 down and through the cryotrons 338 and If the comparison current goes to bit position 4 of the two-342, so that the cryotrons 333 and 334 65 th group continues, the current takes its resistance state there. The mode of operation of the entire circuit arrangement corresponding to the current path, corresponding to the result according to FIG. 3 can in this respect characteristic comparison of the second group with the relevant

den Gruppe in dem Abfrageregister. Nimmt man an, daß die zweite Gruppe größer-ist, so erscheint der Vergleichsstrom auf der Leitung 1301', umgeht das sich im Widerstandszustand befindende Kryotron 312' und gelangt durch die Kryotrontorstufen 316' und 317' zu dem Punkt P'. Wenn keine weiteren Gruppen der UND-Funktion zu unterwerfen sind und die beiden ersten Gruppen gerade verglichen wurden, so befinden sich sämtliche folgenden Kryotrons, welche dem Kryotron 340' entsprechen, im supraleitfähigen Zustand; alle übrigen den Kryotrons 333' entsprechenden Kryotrons indessen befinden sich im Widerstandszustand, so daß der Vergleichsstrom auf der die Annahme des Wortes charakterisierenden Übereinstimmungs-Leitung 1319 auftritt und dort weiter verläuft und einen Ahzeigestromkreis betätigt.the group in the query register. If one assumes that the second group is larger, then the appears Comparison current on line 1301 'bypasses the resistive cryotron 312 'and passes through cryotron gate stages 316' and 317 'to point P'. If no more Groups are to be subjected to the AND function and the first two groups have just been compared all the following cryotrons, which correspond to the cryotron 340 ', are located in the superconductive state; all other cryotrons corresponding to the cryotrons 333 'are in the meantime itself in the state of resistance, so that the comparison current is based on the one characterizing the acceptance of the word Match line 1319 occurs and continues there and a display circuit actuated.

Indem man den Vergleichsstromkreis in F i g. 3 von.links nach rechts verfolgt, erkennt man, daß in der neutralen Stellung des für die Gruppenauswahl vorgesehenen Registers 109 die UND/ODER-Schaltung außer Tätigkeit gesetzt wird, so daß letztere keinen Einfluß auf die Vergleichsströme hat und gestattet, daß dieselben ein Wort des assoziativen Speicherwerkes durchlaufen als ob es sich um eine einzige Gruppe handelte.By looking at the comparison circuit in FIG. 3 followed from left to right, one recognizes that in the neutral position of the register 109 provided for the group selection, the AND / OR circuit is put out of action so that the latter has no influence on the comparison currents and allows that they run through a word of the associative memory as if it were a only group acted.

Es ist zu beachten, daß die Anordnung der logischen UND/ODER-Schaltungen nach jeder dritten Bitstelle dadurch bestimmt war, daß eine drei Bitstellen umfassende Wortgruppe untersucht werden soll. Die UND/ODER-Schaltungen könnten zwischen jedem Bit angeordnet sein oder zwischen einer beliebigen Kombination von Bits, wobei die Anzahl dieser Schaltungen bestimmt ist durch den Aufwand der Anlage und die gewünschte Vielseitigkeit hinsichtlich der Festlegung der Wortgruppen. Da eine Wortgruppe eine bestimmte Kombination von Bits zwischen aufeinanderfolgenden logischen Wortteilen bildet, muß die erwartete Gruppenlänge unterschiedlich sein können.It should be noted that the arrangement of the logical AND / OR circuits after every third Bit position was determined by examining a word group comprising three bit positions target. The AND / OR circuits could be placed between each bit or between any one Combination of bits, the number of these circuits being determined by the complexity of the System and the desired versatility with regard to the definition of the word groups. As a phrase forms a certain combination of bits between successive logical word parts, the expected group length must be able to be different.

In Fig.4 ist dargestellt, in welcher Weise das binäre Wort, welches einen Befehl für die Gewinnung einer Information gemäß der Erfindung bildet, formuliert sein muß. Der Befehl »Vergleich« wirdIn Fig. 4 it is shown in which way the binary word which forms an instruction for obtaining information according to the invention, must be formulated. The command "Compare" is

ίο in dem Teil des Wortes untergebracht, der mit 400 bezeichnet ist. Die Größenbereichwahl erfordert nur zwei Bits und wird durch die Bits 401 und 402 bestimmt. Nur ein Bit 403 ist erforderlich, ob eine UND-Verknüpfung oder eine ODER-Verknüpfung durchgeführt werden soll, da ein Bit 0 auf der Bitstelle 403 die UND-Funktion charakterisiert und ein Bit 1 eine ODER-Funktion. Das Wort, welches als Befehlswort 404 bezeichnet ist, gibt an, welche Bits 110, 111, 112,113 des die Gruppenauswahl bewirkenden ·ίο placed in the part of the word that starts with 400 is designated. The size range selection requires only two bits and is determined by bits 401 and 402. Only one bit 403 is required whether an AND operation or an OR operation is carried out should be, since a bit 0 in bit position 403 characterizes the AND function and a bit 1 a OR function. The word, which is designated as command word 404, indicates which bits 110, 111, 112,113 of the group selection causing

ao Registers 109 den Bit 0 bzw. den Bit 1 enthalten sollen, mit anderen Worten, welche logischen Schaltungen 114, 114' usw. benutzt werden sollen und welche außer Betrieb sein sollen.ao register 109 should contain the bit 0 or the bit 1, in other words, which logic circuits 114, 114 'etc. are to be used and which are to be out of service.

Durch die erfindungsgemäße Art der'AnwendungDue to the type of application according to the invention

as der logischen Schaltungen in einem assoziativen Speicherwerk unter Anwendung kryogener Schaltelemente läßt sich die gleichzeitige Auswahl vieler Gruppen in einem Speicherwerk ohne Änderung der Adressenstelle solcher Gruppen im Speicherwerk durchführen. Die erfindungsgemäße Anordnung zur Auswahl von Gruppen und die Anwendung der Register zur Auswahl des Größenbereiches vergrößert beträchtlich die Arbeitsgeschwindigkeit eines assoziativen Speicherwerkes zur Auswahl einer Vielzahl von Wortgruppen.as the logical circuits in an associative Storage unit using cryogenic switching elements allows the simultaneous selection of many Groups in a storage unit without changing the address location of such groups in the storage unit execute. The arrangement according to the invention for selecting groups and the use of the registers Selecting the size range considerably increases the speed of operation of an associative Speicherwerkes to choose from a variety of word groups.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Associative memory for retrieving stored information by comparison with a reference word, consisting of a plurality of word registers in which binary-coded words are stored, a query register for the binary-coded reference word, a masking register for masking selectively selectable bit positions or data fields when performing the comparison operation and a comparison circuit arrangement for comparing bit groups stored in the word registers with corresponding bit groups stored in the interrogation register in the bit positions not masked out by the masking register in such a way that a comparison current passes through the bit positions of each word and at the output of each bit position depending on the result of the Bit position carried out comparison reaches an equality line leading to the next bit position or an inequality line bypassing the next bit positions, characterized in that di e word registers (R 1, R 2) in several consecutive. Bit positions comprising stages are divided and in each word register the individual stages are each connected via an adjustable AND / OR circuit (114, 115) and that, if the comparison current coming from the previous word register stage indicates a match, the comparison current through the AND / OR -Circuit (114, 115) is routed to the first bit position of the next word register stage when it is AND-set and to a match line (131) leading directly to the next AND / OR circuit when it is set and, if the. The comparison current coming from the previous word register stage indicates a mismatch, the comparison current through the AND / OR circuit (114, 115) with its OR setting to the first bit position of the next word register stage and with its AND setting to one directly to the next AND / OR -Circuit leading mismatch line (130) is carried.

2. Memory according to claim 1, characterized in that each AND / OR circuit (114, 115) is preceded by an adjustable size control circuit (122) , at the three inputs of which the three coming from the preceding word register stage, from an equality line (124), a larger line (123) and a smaller line (125) existing comparison current lines are connected, and that depending on whether the size control circuit is set in its larger, smaller or equal state, the comparison currents supplied on the mentioned comparison current lines by the size control circuit (122) via the agreement line (131), via the inconsistent line (130) or via the equal line to the downstream AND / OR circuit (114, 115).

3. Memory according to claim 2, characterized in that each AND / OR circuit (114,

115) can also be set to a neutral state, in which the comparison currents arriving on the match line (131) or on the mismatch line (130) continue to run on these lines and the currents arriving on the "equal line (124) get to the next bit position. -

4. Memory according to claim 2 or 3, characterized in that the AND / OR circuits (114, 115 ) adjustable by means of an AND / OR register arrangement (109, 109 ') and the size control circuits (122) by means of a size selection register (116) are.

5. Memory according to one of claims 2 to 4, characterized in that each bit position is three

- Has outputs which are connected to the greater line (123) or to the equal line (124) or to the smaller line (125) of the relevant word register stage.