DE1449735C

DE1449735C - Content addressable memory array

Info

Publication number: DE1449735C
Application number: DE19641449735
Authority: DE
Inventors: Richard Harrison Sherman Oaks; Mellott Robert Neal Redondo Beach; Calif. Fuller (V.StA.)
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1963-12-30
Filing date: 1964-12-09
Publication date: 1973-03-01

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf inhaltsadressierbare Speicheraaordnungen.The invention relates to content addressable memory arrangements.

Bei datenverarbeitenden Maschinen ist es im allgemeinen üblich, die zu speichernden Informationen und Teilinformationen in Speicherzellen zu speichern, denen bestimmte Adressen (Ordnungszahlen) zugeordnet sind. Um eine Information aus einer sol-S chen Speicherzelle zu entnehmen, ist es dann erforderlich, die Speicherzelle mit der betreffenden Adressen-Ordnungszahl auszuwählen.In the case of data processing machines, it is common practice to store the information and to store partial information in memory cells to which certain addresses (ordinal numbers) assigned. To obtain information from a sol-S Chen memory cell, it is then necessary to identify the memory cell with the relevant address ordinal number to select.

Für bestimmte Anwendungszwecke sind sogenannte inhaltsadressierbare SpeicheranordnungenSo-called content-addressable memory arrangements are used for certain application purposes

ίο entwickelt worden. Der Anwendungszweck einer solchen inhaltsadressierbaren Speicheranordnung ergibt sich beispielsweise in Verbindung mit dem Aufsuchen eines Fernsprechteilnehmers aus einem Fernsprechbuch. Für jeden Teilnehmer enthält das Fernsprechbuch aufgezeichnet den Namen, den Vornamen, den Beruf, den Wohnort, die Straße, die Hausnummer und die Fernsprechnummer.ίο has been developed. The purpose of such A content-addressable memory arrangement arises, for example, in connection with the retrieval of a telephone subscriber from a telephone book. For each subscriber contains the phone book records the surname, first name, occupation, place of residence, street, house number and the phone number.

Die Gesamtheit dieser Begriffe soll nachstehend als Informationssatz bezeichnet werden. Innerhalb diesesThe entirety of these terms will hereinafter be referred to as the information set. Inside this

ao Informationssatzes sind die verschiedenen Wörter, wie Name, Vorname usw., zu unterscheiden, wobei es . offensichtlich ist, daß die einzelnen Wörter sehr verschiedene Wortlänge, d. h. Anzahl alphanumerischer r Zeichenstellen, haben können. Man denke nur an den \ _v ao information set are the different words, such as surname, first name, etc., to be distinguished, whereby it. It is obvious that the individual words can have very different word lengths, ie the number of alphanumeric r character positions. Just think of the \ _v

as Unterschied der Zeichenlänge der beiden Eigennamen »Beck« oder »Friedländer«.he difference in the character length of the two proper names »Beck« or »Friedländer«.

Bei dem sogenannten inhaltsadressierbaren Speicherwerk erfolgt die Auswahl eines durch eine Mehrzahl Wörter gebildeten Satzes entsprechend einem oder mehreren »Satzwörtern«, im vorgegebenen Beispiel also dadurch, daß man Namen und Vornamen vorgibt, um dann die übrigen Satzwörter, Beruf, Wohnort usw., zu ermitteln.
. Durch die USA.-Patentschrift 3 031 650 ist eine inhaltsadressierbare Speicheranordnung bekanntgeworden, die aus einem Datenwortspeicher mit einer Vielzahl je mehrere alphanumerische Zeichenstellen umfassender Speicherzeilen zur Aufnahme von Wörtern besteht. In ein Register wird bei der bekannten An-Ordnung ein Suchwort (der Name und der Vorname des Fernsprechteilnehmers) eingegeben, und das Suchregister fragt gleichzeitig sämtliche Speicherzei- . len des Speicherwerkes ab. Jeder Speicherzeile ist eine Vergleichsvorrichtung mit Übereinstimmungsanzeigestufen zugeordnet, so daß bei einem auf Über- ι ^ einstimmung hinauslaufenden positiven Vergleich des Suchwortes mit dem Inhalt der Speicherzeile man erkennt, daß diese Speicherzeile gerade die gesuchte Zeile ist, deren gespeicherter Satz dem Inhaber des gesuchten Namens entspricht.In the so-called content-addressable storage unit, a sentence formed by a plurality of words is selected according to one or more "sentence words", in the given example by specifying surnames and first names in order to then determine the remaining sentence words, occupation, place of residence, etc. .
. A content-addressable memory arrangement has become known from US Pat. In the known arrangement, a search word (the surname and first name of the telephone subscriber) is entered into a register, and the search register simultaneously queries all the storage times. len of the storage unit. Each memory line is assigned a comparison device with correspondence display levels, so that if the search word is compared positively with the contents of the memory line, the stored record corresponds to the owner of the name being searched for .

Eine derartige Anordnung setzt jedoch voraus, daß das Suchwortregister zur Aufnahme des längsten Suchwortes, also zur Aufnahme eines extrem langen Namens, ausgebildet ist. Für die meisten Fälle wird bei einem derartig langen Suchwortregister ein beträchtlicher Teil der Registerstellen unausgenutzt bleiben, so daß eine ökonomische Ausnutzung des Speichermittelaufwandes des Suchwortregisters und des Suchwortspeichers nicht gewährleistet ist.However, such an arrangement assumes that the search word register to accommodate the longest Search word, so to include an extremely long name, is trained. For most cases it will With such a long search word register, a considerable part of the register positions is unused remain, so that an economical use of the memory resources of the search word register and of the search word memory is not guaranteed.

Die belgische Patentschrift 631 664 beschreibt eine inhaltsadressierbare Speicheranordnung, bei der zur Vergleichsdurchführung das Suchregister nur ein alphanumerisches Zeichen aufnimmt. In dem Daten-, Wortspeicher sind in aufeinanderfolgenden Speicherzellen ein alphanumerisches Suchwortanfangszeichen und darauffolgend die alphanumerischen Zeichen des Suchwortes und ein das Suchwort abschließendes und den Beginn eines eine Information bildenden Satz-Belgian patent 631 664 describes one Content-addressable memory arrangement in which the search register is only an alphanumeric Picks up characters. In the data, word memory are in successive memory cells an alphanumeric search word starter followed by the alphanumeric characters of the Search word and the search word concluding and the beginning of a sentence forming information

Wortes einleitendes alphanumerisches Abschlußzei-, chen gespeichert. Ein Suchregister nimmt nacheinander das Anfangszeichen, die alphanumerischen Zeichen des Suchwortes und das Abschlußzeichen auf. Jeder alphanumerischer? Speicherzelle ist eine Übereinstimmungsanzeigestufe und eine ein Übereinstimmungsresultat auf die benachbarte Speicherzelle übertragende Übertragungsvorrichtung zugeordnet.Word introductory alphanumeric terminator, saved. A search register takes the first character, the alphanumeric characters, one after the other of the search term and the terminator. Any alphanumeric? Storage cell is a compliance indicator level and a match result on the adjacent memory cell assigned transmitting transmission device.

Eine Übereinstimmungsanzeigestufe einer Speicherzelle kann nur dann durch ein positives Vergleichsresultat auf eine Übereinstimmungsanzeige eingestellt werden, wenn die Anzeigestufe durch ein in einem vorausgehenden Suchschritt erzieltes Übereinstimmungsresultat der vorausgehenden Speicherstelle aktiviert wurde.A correspondence display level of a memory cell can only be achieved by a positive comparison result can be set to a compliance indicator if the indicator level is through a Match result of the preceding memory location obtained in a preceding search step activated.

Der Suchvorgang wickelt sich dann derart, ab, daß zunächst sämtliche Speicherzellen ausgewählt werden, die das erörterte alphanumerische Anfangszeichen enthalten. Gleichzeitig mit diesem Suchschritt werden die benachbarten Speicherzellen zur Aufnahmeund Umsteuerung durch ein Übereinstimmungssignal aktiviert. In dem zweiten Suchschritt gelangt in dem Suchregister das auf das Anfangszeichen folgende alphanumerische Zeichen des Suchwortes zur Speicherung. Es werden dann durch den angestellten Vergleich die Speicherzellen ausgesondert, die auf eine zuvor ausgesonderte, das Anfangszeichen enthaltende Speicherzelle folgen. Es folgen dann weitere Suchschritte mit den weiteren Zeichen des Suchwortes, wobei bei jedem folgenden Suchschritt eine engere Auswahl getroffen wird, als in dem vorausgehenden Suchschritt erzielt wurde. Das letzte Suchzeichen bildet das Abschlußzeichen des Suchwortes. Ein derartiger Suchvorgang ergibt zwar eine bessere Ökonomie der zur Ausnutzung gelangenden Speichermittel, der Suchvorgang wird jedoch verhältnismäßig lang, da sowohl das Anfangszeichen als das Abschlußzeichen wie auch jede alphanumerische Zeichenstelle des Suchwortes einen Suchschritt erfordern. The search process is then carried out in such a way that all memory cells are selected first, which contain the initial alphanumeric character discussed. Simultaneously with this search step the neighboring memory cells are received and reversed by a match signal activated. In the second search step, the comes to the initial character in the search register the following alphanumeric characters of the search word for storage. It will then be provided by the clerk Compare the memory cells singled out to a previously singled out, the initial character containing memory cells follow. There then follow further search steps with the further characters of the search word, with a A narrower selection is made than was achieved in the previous search step. The last search character forms the terminator of the search term. Such a search process results in better economy the storage means to be used, but the search process becomes proportionate long, as both the beginning and the terminating character as well as every alphanumeric character position of the search term require a search step.

Die Erfindung bezweckt eine inhaltsadressierbare Speicheranordnung, die sowohl aufwandsmäßig als auch zeitmäßig ökonomisch arbeitet.The invention aims at a content-addressable memory arrangement, both in terms of complexity and also works economically in terms of time.

Der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt gegenüber einer Anordnung gemäß der USA.-Patentschrift 3 031 650 ist darin zu sehen, daß der Suchwortspeicher und das Suchwortregister nur eine relativ beschränkte alphanumerische Zeichenstellenzahl aufzuweisen haben.The technical progress achieved by the invention over an arrangement according to the USA patent 3 031 650 can be seen in the fact that the search word memory and the search word register are only one have to have a relatively limited number of alphanumeric characters.

Der gegenüber der belgischen Patentschrift 631 664 erzielte technische Fortschritt ist darin zu sehen, daß eine geringere Anzahl Suchschritte erforderlich ist, insbesondere die Notwendigkeit der Ermittlung eines Anfangszeichens und eines Abschlußzeichens in je einem besonderen Suchschritt entfällt, we.il bei jedem Suchzyklus das im Suchregister in Erscheinung tretende Suchwort ein Positionszeichen mit sich führt, welches die Position des Suchdatenwortes innerhalb des zum Suchen ausgenutzten Satzwortes kennzeichnet. Es werden auch Übertragungsstufen eines positiven Vergleichsergebnisses nur zwischen Datenwortzeilen und" nicht zwischen allen alphanumerischen Zeichenstellen benötigt.The technical progress achieved compared to the Belgian patent specification 631 664 can be seen in that a smaller number of search steps is required, especially the need for determination a starting character and a terminating character in each separate search step are omitted, we.il with each search cycle the search word appearing in the search register with a position symbol which leads to the position of the search data word within the sentence word used for the search indicates. There are also transfer stages of a positive comparison result only between Data word lines and "not required between all alphanumeric character positions.

Eine inhaltsadressierbare Speicheranordnung, bestehend aus einem Datenwortspeicher mit einer Vielzahl je eine vorgegebene Zahl alphanumerischer Zeichenstellen umfassender Speicherzeilen und aus einem die Länge und die Zeichenstellenanzahl solcher Zeilen aufweisenden Suchwortregister Und aus Vergleichsmitteln, die gleichzeitig den Inhalt aller Speicherzeilen des Datenwortspeichers mit dem Suchwort vergleichen, und aus jeder Speicherzeile des Datenwortspeichers zugeordneten Übereinstimmungsanzeigestufen/bei der zur Suchworteinführung in das Suchwortregister ein Suchwortspeicher mit entsprechenden Einführmitteln vorgesehen ist und die Steuerung durch einen.. örtlichen Zeittaktgeber erfolgt,A content-addressable memory arrangement, consisting of a data word memory with a plurality memory lines each comprising a predetermined number of alphanumeric character positions and from a search word register And showing the length and the number of characters of such lines Comparison means which simultaneously display the content of all memory lines in the data word memory with the search word compare, and from each memory line of the data word memory associated match indication levels / at a search word memory with corresponding to the search word introduction in the search word register Introducing means is provided and the control is carried out by a .. local clock generator,

ίο kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß zur Aufnahme und Wiederentnahme von Datenwörtern, welche Wortuntergruppen entsprechender Zeichenstellenzahl von Satzwörtern bilden, in den Zeilen zusätzlich zu den für die Aufnahme der alphanumerisehen Zeichen vorgesehenen Speicherstellen je eine Stelle zur Aufnahme eines alphanumerischen, die jeweilige Position eines Datenwortes innerhalb eines Satzwortes kennzeichnenden Zeichens vorgesehen ist und daß, wie an sich bei inhaltsadressierbarenίο is characterized according to the invention in that for taking up and retrieving data words, which word subsets have the corresponding number of characters of sentence words in the lines in addition to those for the inclusion of the alphanumeric Characters provided storage locations each one place for receiving an alphanumeric, the respective Position of a data word within a character identifying a sentence word is provided and that, as in the case of content-addressable ones

ao Speicheranordnungen, bei denen zur Vergleichsdurchführung das Suchregister nur ein alphanumerisches Zeichen aufnimmt, bekannt, zwischen benachbarten, durch Binärstufen gebildeten Übereinstimmungsanzeigestufen durch den örtlichen Taktgeberao memory arrangements in which the search register only accepts an alphanumeric character to carry out the comparison, known, between neighboring, match indication levels formed by binary levels by the local clock

»5 gesteuerte Übertragungsmittel vorgesehen sind, welche ein positives Vergleichsresultat auf die Binärstufe der folgenden Zeile übertragen.»5 controlled transmission media are provided, which transfer a positive comparison result to the binary level of the following line.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Speicheranordnung kennzeichnet sich da- durch, daß die zur Einführung eines Suchwortes in •das Suchwortregister vorgesehenen Einführmittel aus einem von dem Zeittaktgeber gesteuerten Zählwerk und von dem Zählwerk gesteuerten, den einzelnen Zeilen des Suchwortspeichers zugeordneten UND-Stufen bestehen und daß ein auf einen bestimmten Zählwert einstellbares Register und eine den Zählwert des Zählwerkes und den voreingestellten Zählwert des Registers vergleichende Vergleichsstufe vorgesehen ist, deren Ausgangssignal bei Gleichheit diesen beiden Zählwerte die Zuleitung von Taktgebersignalen zu den zwischen den Binärstufen vorgesehenen Übertragungsmitteln sperrt.A preferred embodiment of the memory arrangement according to the invention is characterized there- by that the introduction means provided for the introduction of a search word into the search word register a counter controlled by the clock generator and controlled by the counter, the individual Lines of the search word memory and associated AND levels exist and that a certain Counter value adjustable register and one the counter value of the counter and the preset counter value of the register comparing comparison stage is provided, the output signal of which these the supply of clock signals to the provided between the binary levels Blocks transmission media.

Weiter ist die 'erfindungsgemäße Speicheranordnung dadurch gekennzeichnet, daß den Binärstufen als Steuersignal ein ein Ungleichheitsergebnis des Vergleiches charakterisierendes Signal zugeführt wird und durch dieses Signal eine auf Gleichheitsanzeige ¹ eingestellte Binärstufe in den für Ungleichheit maßgeblichen Zustand umgesteuert wird.The memory arrangement according to the invention is further characterized in that a signal characterizing an inequality result of the comparison is fed to the binary stages as a control signal and a ^{binary stage set to equality indicator 1 is} switched to the state relevant for inequality by this signal.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren erörtert. Von den Figuren zeigtAn embodiment of the invention is in the following description in connection with discussed the figures. From the figures shows

Fig. 1 das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,1 shows the block diagram of a preferred embodiment the invention,

F i g. 2 ein Diagramm mit Informationsdaten, welche bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach F i g. 1 zur Verarbeitung gelangen können.F i g. 2 shows a diagram with information data which, in the case of the arrangement according to the invention, according to FIG F i g. 1 can be processed.

In Fig. 1 ist in Blockform eine inhaltsadressierbare Speicheranordnung dargestellt, die aus der Datenwortspeichermatrix 10 und einem Suchwortregister 12, welches mit der Speichermatrix durch die UND-Stufen 14 gekoppelt ist, und einer Vergleichsübereinstimmungsanzeigevorrichtung 16 besteht.
Die .Schaltungsgruppen der inhaltsadressierbaren Speicheranordnung der Fig. 1 sind in Blockform dargestellt. Hinsichtlich der vorgesehenen Datenwortspeichermatrix 10 ist auf die USA.-Patentschrift 3 031650 zu verweisen, die eine bekannte Anord-1 shows in block form a content-addressable memory arrangement which consists of the data word memory matrix 10 and a search word register 12, which is coupled to the memory matrix by the AND stages 14, and a comparison match display device 16.
The circuit groups of the content-addressable memory arrangement of FIG. 1 are shown in block form. With regard to the provided data word memory matrix 10, reference is made to the USA patent specification 3 031650, which describes a known arrangement

nung zeigt, welche gleichzeitig ein in einem Suchregister gespeichertes Wort mit jedem einer Vielzahl von Wörtern einer Speichermatrix vergleicht. Bei der Erfindung ist die Länge der Datenwörter nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten gewählt, und es wird nachstehend angenommen, daß die Länge Q Bitstellen beträgt. Hinsichtlich der Datenwortspeichermatrix 10 wird angenommen, daß es sich um N Speicherzeilen handelt, von denen jede Speicherzeile ein einziges Datenwort speichern kann. Dementsprechend kann man sich vorstellen, daß das Speicherwerk 10 aus N Zeilen und Q Spalten besteht, die sich senkrecht zueinander erstrecken. Den N Zeilen sind zu Vergleichs-Übereinstimmungsanzeigevorrichtungen 42, 46 führende Leitungen Wl, Wl... WT_n zugeordnet. Entsprechend einem von einem Taktgeber 18 erzeugten Signal werden die UND-Stufen 14 veranlaßt, ein Signal auf jeder der zu den Spalten der Matrix führenden Spaltenleitungen zu erzeugen, so daß jedes derartige Signal in dem Suchwort, das sich ao in dem Suchwortregister 12 gespeichert befindet, für eine andere Bitstelle maßgeblich ist. Entsprechend den auf den Spaltenleitungen erzeugten Signalen werden für ein negatives Vergleichsresultat maßgebliche Signale auf den Zeilenleitungen erzeugt, wenn der »5 Zustand mindestens eines Bits in einem gespeicherten Datenwort nicht mit dementsprechenden Bits des . Suchwortes übereinstimmt, das in dem Suchwortregister 12 gespeichert ist. Nimmt man beispielsweise an, daß das zweite Bit im Register 12 den Wert »0« aufweist und das zweite Bit des Datenwortes an der Speicherzeile 1 des Speicherwerkes 10 den Bitwert »1« hat, so erscheint auf der Zeilenleitung Wl ein für ein negatives Vergleichsresultat maßgebliches Signal, das entsprechend die Binärstufe 42 der Überein-Stimmungsanzeigevorrichtung 16 einstellt. Der Vergleich des Suchwortes in dem Suchwortregister 12 mit sämtlichen Datenworten in dem Speicherwerk 10 erfolgt gleichzeitig.Figure shows which simultaneously compares a word stored in a search register with each of a plurality of words in a memory matrix. In the invention, the length of the data words is chosen from an economic point of view, and it is assumed below that the length is Q bit positions. With regard to the data word memory matrix 10, it is assumed that there are N memory lines, of which each memory line can store a single data word. Accordingly, it can be imagined that the storage unit 10 consists of N rows and Q columns which extend perpendicularly to one another. Lines Wl, Wl... WT _n leading to comparison agreement display devices 42, 46 are assigned to the N lines. In accordance with a signal generated by a clock generator 18, the AND stages 14 are caused to generate a signal on each of the column lines leading to the columns of the matrix, so that each such signal is in the search word which is ao stored in the search word register 12, is decisive for another bit position. In accordance with the signals generated on the column lines, signals relevant to a negative comparison result are generated on the row lines if the »5 state of at least one bit in a stored data word does not match the corresponding bits of the. Search word that is stored in the search word register 12 matches. Assuming, for example, that the second bit in register 12 has the value "0" and the second bit of the data word on memory line 1 of memory unit 10 has the bit value "1", a negative comparison result appears on line line W1 Signal that sets the binary level 42 of the match indicator 16 accordingly. The comparison of the search word in the search word register 12 with all data words in the storage unit 10 takes place simultaneously.

Die Ubereinstimmungsanzeigevorrichtung 16 umfaßt N Binärstufen, die mit den Zeilenleitungen W1, Wl... WT_n verbunden sind. Die Stufen dieser Anzeigevorrichtung sprechen auf ein auf den entsprechenden Zeilenleitungen auftretendens, für ein negatives Vergleichsergebnis maßgebliches Signal an und schalten dann von dem Zustand, der für die Übereinstimmung maßgeblich ist, auf einen Zustand über, der für die fehlende Übereinstimmung maßgeblich ist. Nach Beendigung des Suchvorganges zeigen die Zustände der binären Stufen der Übereinstimmungsan-Zeigevorrichtung an, welche der gespeicherten Datenwörter mit dem Suchwort übereinstimmen. Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung verarbeitet Satzwörter, die aus mehreren Datenworten bestehen, so daß ein Datenwort mit seinen Zeichenstellen eine Untergruppe eines Wortes eines durch eine Mehrzahl Worte gebildeten Satzes bildet.The agreement display device 16 comprises N binary levels which are connected to the row lines W 1, Wl. .. WT _{n are} connected. The stages of this display device respond to a signal which occurs on the corresponding row lines and which is decisive for a negative comparison result and then switch from the state which is decisive for the agreement to a state which is decisive for the mismatch. After completion of the search process, the states of the binary levels of the match indicator indicate which of the stored data words match the search word. The in F i g. The arrangement shown in FIG. 1 processes sentence words which consist of several data words, so that a data word with its character positions forms a subgroup of a word of a sentence formed by a plurality of words.

Eine Suchwortspeichervorrichtung 20 ist vorgesehen, um die Suchwörter zu speichern. Ein jedes Suchwort wird in einer Speicherzeile der Speichervorrichtung 20 gespeichert. Das erste Suchwort der Suchinformation wird beispielsweise in der Speicherzeile 1 gespeichert und das zweite Suchwort in der Speicherzeile 2, und das m-te Suchwort wird in der Speicherzeile M gespeichert. Die Wortlänge der Suchwort-Speicherzeilen 20 ist gleich der Zeilenlänge des Datenwortspeichers 10. Zusätzlich zu dem Einbringen der Suchwörter in den Suchwortspeicher. 20 wird gleichzeitig in das Register 22 eine Zahl eingebracht, die die zur Anwendung gebrachten Suchwörter und damit deren Zeilennummern in dem Suchwortspeicher bezeichnet.A search word storage device 20 is provided to store the search words. Each search word is stored in a memory line of the memory device 20. The first search word of the search information is stored in memory line 1, for example, and the second search word in memory line 2, and the m-th search word is stored in memory line M. The word length of the search word memory lines 20 is equal to the line length of the data word memory 10. In addition to the introduction of the search words into the search word memory. 20 at the same time a number is entered into register 22 which designates the search words used and thus their line numbers in the search word memory.

. Ein Zählwerk 24 wird von dem Taktgeber 18 weitergeschaltet. Das Zählwerk 24 hat M Ausgangsklemmen, von denen entsprechend jedem möglichen Zustand des Zählwerkes 24 jeweils eine Ausgangsklemme erregt wird. Jede Ausgangsklemme des Zählwerkes 24 ist mit der Eingangsklemme einer der UND-Stufen 26 verbunden. Eine zweite Eingangsklemme jeder dieser UND-Stufen 26 ist mit einer Ableseleitung 28 verbunden, die einer Zeile des Suchr wortspeichers 20 zugeordnet ist. Die Ausgangsklemmen sämtlicher UND-Stufen 26 sind mit den Eingangsklemmen einer ODER-Stufe 30 verbunden, deren Ausgangsklemme wiederum mit der Eingangsklemme des Suchwortregisters 12 verbunden ist. . A counter 24 is incremented by the clock generator 18. The counter 24 has M output terminals, one output terminal of which is energized in accordance with each possible state of the counter 24. Each output terminal of the counter 24 is connected to the input terminal of one of the AND stages 26. A second input terminal of each of these AND stages 26 is connected to a reading line 28 which is assigned to a line of the search word memory 20. The output terminals of all AND stages 26 are connected to the input terminals of an OR stage 30, the output terminal of which is in turn connected to the input terminal of the search word register 12.

So wird für jeden Zählwert des Zählwerkes 24 ein anderes Suchwort von dem Suchwortspeicher 20 in das Suchwortregister 12 eingeführt und verglichen mit sämtlichen Datenwörtern, die in dem Datenwortspeicher 10 gespeichert sind. Nach jedem Vergleich , wird das Zählwerk 24 weitergeschaltet und bewirkt, ' daß das nächstfolgende Suchwort von dem Suchwortspeicher 20 in das Register 12 übertragen wird..Die Übertragung der Suchwörter von dem Suchwortspeicher 20 zu dem Suchwortregister 12 kann entweder serienmäßig oder parallel erfolgen: In der Figur ist nur eine UND-Stufe '26 dargestellt, die jeder Speicherzeile des Suchwortspeichers 20 entspricht, es ist jedoch offensichtlich, daß, wenn die Q Bits eines jeden Suchwortes parallel übertragen werden sollen, für jede Speicherzeile des Suchwortspeichers 20 Q UND-Stufen 26 vorgesehen sein müssen und daß eine jede dieser β UND-Stufen mit einer Eingangsklemme der Q Bitstellen des Suchwortregisters 12 verbunden sein muß.Thus, for each count of the counter 24, a different search word is introduced from the search word memory 20 into the search word register 12 and compared with all the data words that are stored in the data word memory 10. After each comparison, the counter 24 is incremented and causes' that the next search word is transferred from the search word memory 20 to the register 12 ... The transfer of the search words from the search word memory 20 to the search word register 12 can take place either in series or in parallel: Only one AND stage 26 is shown in the figure, which corresponds to each memory line of the search word memory 20, but it is obvious that if the Q bits of each search word are to be transmitted in parallel, Q AND stages 26 are provided for each memory line of the search word memory 20 must be and that each of these β AND stages must be connected to an input terminal of the Q bit positions of the search word register 12.

Wenn Suchwörter in den Suchwortspeicher 20 eingegeben werden, wird in das Register 22 eine Zahl eingegeben, die der Anzahl der Suchwörter entspricht. Eine Vergleichsvorrichtung 32 vergleicht kontinuierlich die in dem Register 22 gespeicherte Zahl mit dem Zählwert des Zählwerkes 24. Solange der Zählwert des Zählwerkes 24 sich von der Zahl des Registers 22 unterscheidet, liefert eine Ausgangsklemme 34 ein Eingangssignal an die UND-Stufe 36. Eine zweite Eingangsklemme der UND-Stufe 36 wird von der Ausgangsklemme des Taktgebers 18 gesteuert. Die Ausgangsklemme der UND-Stufe 36 ist mit der einen Eingangsklemme einer jeden der UND-Stufen 38 verbunden, von denen jede das ein positives Übereinstimmungsergebnis anzeigende Signal einer vorausgehenden Binärstufe der Anzeigevorrichtung 16 einer nachfolgenden Binärstufe als Aktivierungssignal zuführt. Die Ausgangsklemme der Binärstufe 42 der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung ,16 ist mit der einen Eingangsklemme einer UND-Stufe 38 verbunden, deren Ausgangsklemme wiederum mit der einen Eingangsklemme der nachfolgenden Binärstufe 46 verbunden ist.When search words are entered into the search word memory 20, the register 22 becomes a number entered that corresponds to the number of search words. A comparison device 32 compares continuously the number stored in the register 22 with the count value of the counter 24. As long as the count of the counter 24 differs from the number of the register 22, supplies an output terminal 34 an input signal to the AND stage 36. A second input terminal of the AND stage 36 is controlled by the output terminal of the clock 18. The output terminal of the AND stage 36 is with connected to one input terminal of each of the AND stages 38, each of which is a positive Signal of a preceding binary level of the display device indicating the match result 16 of a subsequent binary level as an activation signal feeds. The output terminal of the binary level 42 of the match indicator 16, 16 is connected to one input terminal of an AND stage 38, its output terminal in turn with one input terminal of the following binary level 46 is connected.

Während des Betriebes einer Anordnung gemäß F i g. 1 werden die Suchwörter der Reihe nach von dem Suchwortspeicher 20 in das Suchwortregister 12 übertragen, und dann wird jedes Suchwort gleichzeitig mit sämtlichen Datenwörtern verglichen, die in dem Datenwortspeicher 10 gespeichert sind. Auf jeder Zeilenleitung, an der ein mit dem Suchwort desDuring the operation of an arrangement according to FIG. 1 the search words are sequentially from the search word memory 20 is transferred into the search word register 12, and then each search word is compared simultaneously with all the data words contained in the data word memory 10 are stored. On every line line to which a search word des

Suchwortregisters 12 nicht übereinstimmendes Datenwort gespeichert ist, wird ein das negative Vergleichsergebnis charakterisierendes Signal erzeugt, welches zur Folge hat, daß die entsprechende Binärstufe der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung 16 einen dem Zustand der fehlenden Übereinstimmung entsprechenden Zustand annimmt. Vor dem Vergleich des nachfolgenden Suchwortes mit den gespeicherten Datenwörtern wird der Zustand in jeder Binärstufe der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung 16 übertragen auf die nächstfolgende Binärstufe. Nachdem alle Suchwörter mit allen gespeicherten Wörtern verglichen worden sind, gibt eine Binärstufe der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung, die sich in dem der Übereinstimmung entsprechenden Zustand befindet, an, daß das Datenwort, welches sich an der der betreffenden Binärstufe zugeordneten Speicherzeile befindet, den letzten Teil des gespeicherten Satzwortes bildet, dessen sämtliche Datenwörter mit den in den vorausgegangenen Suchschritten verwendeten Wörtern übereinstimmen.Search word register 12 is stored data word that does not match, the result of the comparison is negative characterizing signal generated, which has the consequence that the corresponding binary level of the correspondence display device 16 indicates the state of the mismatch assumes the corresponding state. Before comparing the following search word with the saved one Data words become the state in each binary level of the match indicator 16 transferred to the next binary level. After all search words with all saved words have been compared gives a binary level of the match indicator, which is located in the state corresponding to the match, indicates that the data word, which is located in the the memory line assigned to the binary level concerned is the last part of the stored sentence word forms whose all data words with those used in the previous search steps Words match.

Um ein typisches Beispiel der Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zu geben, wird auf' F i g. 2 Bezug genommen, die einen Teil einer Liste von Personennamen aufweist, die in einem Teil der Speichermatrix 10 gespeichert sind. Es wird angenommen, daß jede Zeile des Datenwortspeichers 10 acht alphanumerische Zeichen aufweist. Entsprechend der allgemeinen alphanumerischen Verschlüsselung besteht ein jedes Zeichen aus sechs Binärstellen, und dementsprechend beträgt in F i g. 1 die Länge eines Datenwortes in der Speichermatrix 48 Bits. Da ein Wort eines Satzes in der Speichermatrix 10 eine oder mehrere Zeilen umfassen kann, ist in jeder Speicherzeile eine Stelle vorgesehen, um die Stelle des betreffenden Datenwortes in dem Satzwort zu kennzeichnen. So umfaßt die erste Information in Fig. 2 den Namen WILLIAM CHARLES, und diese Information ist in den Speicherzeilen 1 und 2 der Speichermatrix 10 gespeichert. Man sieht, daß ein Positionszeichen A einen Teil des in der Speicherzeile 1 gespeicherten Datenwortes bildet und ein Positionszeichen B einen Teil des Datenwortes der Speicherzeile2. Die Information? umfaßt den Namen CHARLES A. SMITH, der in den Zeilen 3 und 4 gespeichert ist, und die Positionszeichen A und B bilden einen Teil der in den Speicherzeilen 3 und 4 gespeicherten Information. Bei der Information 5 handelt es sich um den Namen CHARLES A. SMITHERS, der drei Speicherzeilen, nämlich die Zeilen 9, 10 und 11 mit den Positionszeichen A, B und C umfaßt.To give a typical example of the use of the arrangement shown in FIG. 1, reference is made to 'F i g. 2, which comprises part of a list of personal names stored in part of the memory array 10. It is assumed that each line of the data word memory 10 comprises eight alphanumeric characters. According to general alphanumeric encryption, each character consists of six binary digits, and accordingly in FIG. 1 the length of a data word in the memory matrix 48 bits. Since a word of a sentence in the memory matrix 10 can comprise one or more lines, a position is provided in each memory line in order to identify the position of the relevant data word in the sentence word. Thus, the first piece of information in FIG. 2 comprises the name WILLIAM CHARLES, and this information is stored in memory lines 1 and 2 of memory matrix 10. It can be seen that a position character A forms part of the data word stored in memory line 1 and a position character B forms part of the data word in memory line 2. The information? includes the name CHARLES A. SMITH stored on lines 3 and 4, and position characters A and B form part of the information stored on lines 3 and 4. Information 5 is the name CHARLES A. SMITHERS, which comprises three memory lines, namely lines 9, 10 and 11 with the position characters A, B and C.

Es sei angenommen, daß eine exakte Übereinstimmung mit dem Namen CHARLES A. SMITHERS erfolgen soll. Um einen solchen Suchvorgang durchzuführen, wird der Name CHARLES A. SMITHERS in die Speichervorrichtung 20 zusammen mit entsprechenden Positionszeichen eingegeben. Im Zeitpunkt Null vor dem Beginn der Durchführung des Suchvorgänges sind sämtliche Binärstufen der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung 16 auf den Zustand der Übereinstimmung eingestellt. Darauf wird das erste Suchwort der Suchinformation der Speichervorrichtung 20 in das Suchwortregister 12 eingegeben, und es wird ein erster Suchzyklus in bezug auf das erste Suchwort CHARLES A durchgeführt. Das Resultat dieses ersten Suchvorganges besteht darin, daß in der Übercinsümmungsanzcigevorrichtung 16 nur die Binärstufen, welche den Zeilen 3, 7 und 9 entsprechen, den der Übereinstimmung entsprechenden Zustand behalten. Bevor der zweite Suchzyklus beginnt, werden die Zustände der Binärstufen der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung auf die nächstfolgende Stufe übertragen. Es werden daher die Übereinstimmungszustände der Binärstufen 3,7 und 9 der Vorrichtung 16 auf die Binärstufen 4, 8 und 10 übertragen. Gleichzeitig mit dem Weiterschalten der Vorrichtung 16 wird das zweite in der Speichervorrichtung 20 gespeicherte Suchwort A SMITHE B auf das Suchwortregister 12 übertragen und ein zweiter Suchzyklus durchgeführt. Bei dem zweiten Suchzyklus ■ wird der Übereinstimmungszustand der Stufe 4 in den der fehlenden Übereinstimmung umgeschaltet, da das Datenwort in der Speicherzeile 4 nicht dem Suchwort in dem Suchwortregister entspricht. Indessen bleiben die Übereinstimmungszustände der Stufen 8 und 10 erhalten, da die Datenwörter in den Speicherzeilen 8 und 10 mit dem zweiten Suchwort der Suchinformation übereinstimmen. Es liefert dann das Zeitschaltwerk 18 ein weiteres Signal, welches die Zustände der Binärstufen der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung 16 weitergibt und bewirkt, daß das dritte und letzte Suchwort RS... in das Suchwortregister 12 eingegeben wird. Bei der Beendigung des dritten Suchzyklus liefert das Zählwerk 24 die Zahl 3, welche durch die Vergleichsvorrichtung 32 als die Zahl erkannt wird, die gleich der Zahl ist, die ursprünglich in das Register 22 eingegeben wurde, als die Suchinformation in die Speichervorrichtung 20 eingegeben wurde. Wenn die Vergleichsvorrichtung 32 die Identität der Zustände des Zählwerkes 24 und des Registers 22 feststellt, findet ein Abfragen der Stufen der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung 16 statt, um die ein Übereinstimmungssignal liefernden Stufen festzustellen. Es ist zu beachten, daß nur die Stufe 11 ein .Übereinstimmungssignal lieferte, und man kann daher schließen, daß nur das Datenwort der Speicherzeile 11 übereinstimmt mit der Suchinformation der Speichervorrichtung 20.Assume that you want an exact match with the name CHARLES A. SMITHERS. To perform such a search, the name CHARLES A. SMITHERS is entered into the memory device 20 along with appropriate position characters. At the time zero before the start of the implementation of the search process, all binary levels of the correspondence display device 16 are set to the state of correspondence. The first search word of the search information of the storage device 20 is then entered into the search word register 12, and a first search cycle with respect to the first search word CHARLES A is carried out. The result of this first search is that only the binary levels corresponding to lines 3, 7 and 9 in the match indicator 16 retain the state corresponding to the match. Before the second search cycle begins, the states of the binary levels of the correspondence display device are transferred to the next following level. The states of agreement of the binary levels 3, 7 and 9 of the device 16 are therefore transferred to the binary levels 4, 8 and 10. Simultaneously with the advancement of the device 16, the second search word A SMITHE B stored in the memory device 20 is transferred to the search word register 12 and a second search cycle is carried out. During the second search cycle, the match status of stage 4 is switched to that of the lack of match, since the data word in memory line 4 does not correspond to the search word in the search word register. In the meantime, the matching states of stages 8 and 10 are retained, since the data words in memory lines 8 and 10 match the second search word of the search information. The timer 18 then delivers a further signal which forwards the states of the binary levels to the agreement display device 16 and causes the third and last search word RS... To be entered into the search word register 12. At the end of the third search cycle, the counter 24 supplies the number 3, which is recognized by the comparison device 32 as the number which is equal to the number which was originally entered in the register 22 when the search information was entered in the storage device 20. When the comparison device 32 determines the identity of the states of the counter 24 and the register 22, the levels of the agreement indicator 16 are interrogated in order to determine the levels providing a correspondence signal. It should be noted that only stage 11 delivered a match signal, and it can therefore be concluded that only the data word of memory line 11 matches the search information of memory device 20.

Die Stufe 11 der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung, welche den Übereinstimmungszustand hat, kann in verschiedener Weise für die weitere Datenverarbeitung ausgenutzt werden. Beispielsweise kann es erwünscht sein, lediglich die Adresse der Speicherzeilen, welche die übereinstimmenden Informationswörter enthalten, festzustellen, oder es können andere, dem Namen CHARLES A. SMITHERS entsprechende Informationen von anderen Speichern abgelesen werden. Falls mehrere Stufen der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung eine Übereinstimmungsanzeige bei Beendigung des Suchvorganges liefern, muß eine entsprechende Anordnung zur Verarbeitung dieser Vielfachanzeigen vorgesehen werden. Eine solche Anordnung ist bereits Gegenstand eines älteren Vorschlages.The level 11 of the compliance indicator, which has the state of agreement can be used in various ways for further data processing be exploited. For example, it may be desirable to only display the address of the memory lines which contain the matching information words, or other, The information corresponding to the name CHARLES A. SMITHERS was read from other memories will. If there are several stages of the compliance indicator, a compliance indicator at the end of the search process, a corresponding arrangement for processing must be provided these multiple displays are provided. Such an arrangement is already the subject of one older proposal.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß man es mit einem inhaltsadressierbaren Speicher zu tun hat, welcher außerordentlich nützlich für die Verarbeitung frei gewählter Texte oder anderer nicht auf eine bestimmte Form oder ein bestimmtes Format gebrachter Informationen ist. Die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Speichers, welcher eine derartige Datenverarbeitung ermöglicht, bestehen in der Anwendung von Übertragungsmitteln zwischen den Binärstufen der Übereinstimmungsanzeigevorrichtung und in der Ausnutzung von Positionszeichen, welcheFrom the above it follows that one is dealing with a content-addressable memory, which extremely useful for processing freely chosen texts or others not on a specific one Is the form or a specific format of information provided. The main features of the Memory according to the invention, which enables such data processing, consist in the application of transmission means between the binary levels of the correspondence indicator and in the use of position symbols, which

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die jeweilige Position der Datenwörter in der Information kennzeichnen. Es wurde bereits darauf verwiesen, daß verschiedene andere Maßnahmen Anwendung finden können, um die Markierung zu bewerkstelligen, welche durch die Positionszeichen erfolgt. Wenn man beispielsweise die Beschränkung auf sich nehmen kann, daß Suchvorgänge stets mit dem ersten Suchwort der Suchinformation beginnen sollen, so ist es nur erforderlich, in dem ersten Datenwort einer jeden gespeicherten Information ein Positionszeichen vorzusehen und Nichtpositionszeichen inidentify the respective position of the data words in the information. It has already been referred to that various other measures can be used to accomplish the marking, which is done by the position symbols. For example, if you limit the can take into account that searches should always begin with the first search word in the search information, it is only necessary to include a position symbol in the first data word of each item of information stored to be provided and non-position characters in

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sämtlichen Datenwörtern anzuwenden. Es kann dann das erste Datenwort einer jeden gespeicherten Information dadurch ein Positionszeichen erhalten, daß nur eine Bitstelle in jedem Datenwort für das Positionszeichen vorgesehen wird und beispielsweise bei dem ersten Datenwort einer Information das Zeichen »1« an der betreffenden Stelle gespeichert wird. Auf diese Weise weist das Positionszeichen in jedem gespeicherten Datenwort darauf hin, ob es sich bei dem ίο Datenwort um das erste Wort einer gespeicherten Information handelt oder nicht.to apply all data words. It can then be the first data word of each item of stored information thereby obtaining a position symbol that only one bit position in each data word for the position symbol is provided and, for example, the character in the first data word of information "1" is saved in the relevant location. In this way, the position mark has been saved in each Data word indicates whether the ίο data word is the first word of stored information acts or not.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Content-addressable memory arrangement, consisting of a data word memory with a Large number of memory lines each comprising a predetermined number of alphanumeric character positions and from a search word register having the length and the number of characters of such lines and from comparison means which simultaneously display the content of all memory lines in the data word memory compare with the search word, and assigned from each memory line of the data word memory Correspondence display levels at which the search word is introduced into the search word register a search word memory with corresponding insertion means is provided and the controller takes place by a local time clock, characterized in that for recording and retrieval of data words, which word subsets of the corresponding number of characters of punctuation words in the lines in addition to those for the inclusion of the alphanumeric Storage locations provided for each character, one location each to accommodate an alphanumeric, characterizing the respective position of a data word within a sentence word Character is provided and that, as per se in the case of content-addressable memory arrangements, in which the search register only contains one alphanumeric character to carry out a comparison, known, between adjacent correspondence indication levels formed by binary levels (42, 46) transmission means (38) controlled by the local clock generator (18) are provided which transfer a positive comparison result to the binary level of the following line.

2. Memory arrangement according to claim 1, characterized in that the introduction a search word in the search word register (12) provided from one of the Clock (18) controlled counter (24) and controlled by the counter (24), the individual Lines of the search word memory (20) associated AND stages (26) exist and that a a register (22) that can be set to a specific count value and the counter value of the counter (24) and comparison stage (32) comparing the preset count value of the register (22) whose output signal is the supply of clock signals when these two count values are equal to the transmission means (38) provided between the binary levels.

3. Memory arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the binary levels as A signal characterizing an inequality result of the comparison is supplied to the control signal and through this signal a binary level set for equality display in the for inequality relevant state is reversed.