DE2621882C3

DE2621882C3 - Speicher für Rechenautomaten mit mindestens zwei parallel angeordneten, einen Rücklaufkreis aufweisenden Speicherschleifen

Info

Publication number: DE2621882C3
Application number: DE2621882A
Authority: DE
Inventors: Lloyd Robert Jamaica Plain Mass. Schissler
Original assignee: Sperry Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1975-05-19
Filing date: 1976-05-17
Publication date: 1981-11-19
Also published as: DE2621882B2; DE2621882A1; GB1554748A; US4037205A; JPS51141547A; IT1063253B

Description

Die Erfindung betrifft einen Speicher für Rechenautomaten mit mindestens zwei parallel angeordneten

Speicherschleifen, in denen ständig ein Fluß digitaler Daten zirkuliert, und mit Schaltelementen, von denen unter der Mitwirkung von Steuersignalen die Daten in die jeweilige Speicherschleife durch je einen Eingang einschleusbar bzw. aus der jeweiligen Speicherschleife -, durch je einen A usgang ausschleusbar sind.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 19 00 !42 ist eine Speicher- und Übertragungsvorrichtung für Ziffern bekannt, die normalerweise im Telefondienst zum Anwählen eines anderen Anschlusses verwendet m wird. Der Benutzer gibt die Ziffern der Nummer des zu rufenden Anschlusses hintereinander in ein Tastenfeld durch Abwärtsdrücken der Tasten ein, denen je eine Ziffer im Dezimalsystem zugeordnet ist. Mit dem Druck auf die erste Taste entstehen Signale, die in Dezimalform in einen Dezimal-Binärumsetzer hineinlaufen, über desssen vier Ausgangsklemmen und eine Antiprellschaltung ein Eingangsabtast-Impulsgenerator in Gang gesetzt wird, der ein Schaltsignal vier UND-Gliedern zuleitet, die ebenfalls an den bereits erwähnten Ausgangsklemmen des Dezimal-Binärumsetzers angeschlossen sind. Auf diese Weise werden die die Dezimalziffer wiedergebenden, binärcodierten Signale durch die UND-Glieder zu einem vierteiligen Pufferspeicher hindurchgelassen, der aus vier Schieberegi- y, stern mit dem jeweils zugehörigen Rücklaufkreis aufgebaut ist. Das in das betreffende Schieberegister eingelassene 1-Signal wird unter der Steuerung eines Taktgebers in Richtung auf seine letzte Stufe geschoben, an dessen Ausgangsklemme zwei UND-Glieder liegen. m von denen sich das eine im Rücklaufkreis befindet und das andere in einem Anschluß zu einem Zähler liegt. Diese beiden UND-Glieder werden abwechselnd geschaltet, so daß das aus der letzten Stufe des Schieberegisters austretende Signal entweder zur j-, Eingangsstufe des Schieberegisters, also zu dessen erster Stufe rückübertragen oder zum Zähler geleitet wird, damit dieser in Abhängigkeit davon, welche Stelle der Bitgruppe gerade dem betreffenden Schieberegister zugeordnet ist. um 1,2,4 oder 8 Einheiten hinaufgeschaltet wird. Während die durch den Tastendruck gewählte Dezimalziffer in binärcodierter Form durch ein Schaltsignal aus dem Eingangsabtast-impulsgenerator in den vierteiligen Pufferspeicher eingelassen wird, wird ein Ausgangsabtast-Impulsgenerator in Betrieb genom- 4; men. der nach dem Durchlauf der die Dezimalziffer wiedergebenden 1-Signale durch die einzelnen Schieberegister an das eine der beiden UND-Glieder am Ausgang aller Schieberegister ein weiteres Schaltsignal anlegt, damit die Dezimalziffer in binärcodierter Form ->o nunmehr den angeschlossenen Zähler dementsprechend aufwärts schalten kann. Die Eingangsabtast- und Ausgangsabtast-Impulsgeneratoren sind auch aus Schieberegistern mit derselben Anzahl Stufen wie die des Pufferspeichers, aber mit jeweils zwei Rücklaufkreisen aufgebaut, von denen der eine ein Einbitverzögerungsglied enhält Diese beiden Rücklaufkreise weisen je ein UND-Glied auf, damit die Rücklaufbahn des Bit aus der letzten Stufe zur ersten abwechselnd direkt und über das genannte Verzögerungsglied hergestellt en werden kann. Auf Grund dieser besonderen Schaltungsanordnung wird das Schaltsignal an den Ein- bzw. Ausgängen zu den Schieberegistern des Pufferspeichers im passenden Zeitpunkt von den Eingangsabtast- und Auseangsabtast-Impulsgeneratoren hervorgebracht.

Während die Länge der in den Schieberegistern des Pufferspeichers umlaufenden Bitfolgen mit 16 durch die Anzahl der Stufen festliegt, die bei allen Schieberegistern dieselbe ist, wird mit Hilfe des Einbitverzögerungsgliedes in dem einen Rücklaufkreis der Schieberegister der Impulsgeneratoren diese Länge der Bitfolge um Eins auf 17 vergrößert. Diese Vergrößerung zieht jedoch keine Erweiterung der zu bearbeitenden Information, also der am Tastenfeld gewählten Dezimalziffer nach sich, sondern dient lediglich der Steuerung bei der Übertragung der Dezimalziffer vom Pufferspeicher zu dem diesem nachgeschalteten Zähler.

Aus der britischen Patentschrift Nr. 12 48 681 ist eine elektrische Schaltung zur Bearbeitung von digitalen Informationen, insbesondere zur Sortierung und Umordnung von Wörtern aus 27 Bits innerhalb eines Speichers bekannt, der 16 zueinander parallele Speicherregister aufweist. 14 Bits dieser Wörter sind für die eigentliche Nachricht, 7 Bits für ihren Rang oder ihre laufende Nummer, 4 Bits zu Zwecken der Identifizierung und weitere Bits für andere Zwecke vorgesehen. Jedem Speicherregister ist in Reihe ein die 7 Bits des Ranges aufnehmendes Schieberegister nachgeschaltet, an dessen Ausgang normalerweise drei UND-Glieder, an den Rändern jedoch nur zwei UND-Glieder anschließbar sind. Mit allen Speicher- und Schieberegistern ist ein Schiebeimpuls-Generator verbunden, von dem ihre Inhalte Bitposition für Bitposition in Richtung auf die UND-Glieder weiterbefördert werden. Der Ausgang des einen der drei UND-Glieder ist zum Eingang des zugehörigen Speicherregisters zurückgeführt, während der Ausgang der beiden anderen UND-Glieder jeweils mit dem Eingang der benachbarten Speicherregister verbunden sind. Zwischen je zwei Schieberegistern ist ein Komparator angeordnet, in dem em Vergleich zwischen dem Rang der beiden Wörter, also zwischen den 7 Bits des einen Schieberegisters und den 7 Bits des anderen Schieberegisters stattfindet; in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleiches werden die UND-Glieder an den Ausgängen der Schieberegister derart geschaltet, daß die Inhalte der beiden Speicherregister entweder gegeneinander ausgetauscht oder ganz einfach im Kreise ins zugehörige Speicherregister zurückgeführt werden können. Die beiden Speicherregister am Rande der Anordnung nehmen insofern eine Sonderstellung ein, als mit dem einen eine Eingabe-Pufferschaltung und mit dem anderen eine Ausgabe-Pufferschaltung verbunden ist. über die ein neues Wort eingeführt bzw. ein Wort entnommen werden kann.

Der Nachteil dieser Art Speicher liegt darin, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt nur auf ein Wort, nämlich dasjenige zugegriffen werden kann, das sich gerade in dem Speicherregister befindet, das mit der Ausgabepufferschaltung verbunden ist. In ähnlicher Weise ist das Einschreiben in den Speicher in der Weise beschränkt, daß in nur eines der 16 Speicherregister ein neues Wort eingespeist werden kann. Somit besteht die Hauptaufgabe der bekannten Anordnung in erster Linie aus dem Sortieren der 16 Wörter, während die Speicherfunktion von untergeordneter Bedeutung ist.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Schaltelemente der eingangs bezeichneten Art derart auszubilden, daß bei einer Verknüpfung von zweien (oder mehreren) je eine Information führenden Speicherschleifen die einzelnen Informationen zu einer vergrößerten Gesamtinformation zusammengefügt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß durch zumindest ein Aktivierungssignal ein Schalter derart betätigbar ist, daß der Eingang der einen Speicherschleife an den Ausgang der anderen Speicher-

schleife und der Ausgang der einen Speicherschleife an den Eingang der anderen Speicherschleife anschließbar sind.

Die Bearbeitung von digitalen Daten, z. B. das Sortieren, das Heranholen und das Weiterschalten bis auf den laufenden Sland wird bislang von einer gesondert angeordneten zentralen Bearbeitungseinheit durchgeführt, die häufig nicht voll wirksam genutzt werden kann, was Verluste an Arbeitszeit mit sich bringt.

Der Speicher gemäß der Erfindung kann jedoch zusätzlich zu seiner grundlegenden Funktion der Datenspeicherung auf Grund der speziellen Ausbildung der Schaltelemente mehrere innere Funktionen übernehmen, z. B. das Sortieren, das Suchen, die Wiedergewinnung und das weiterschalten der Daten auf den laufenden Stand, das Be- und Entladen eines Speicheroder Registerstapels, und kann dynamisch erneut eingestellt werden. Die Arbeitsweise des vorliegenden Speichers ist im allgemeinen bezüglich den entsprechenden Operationen überlegen, die von einer einzelnen Verarbeitungseinheit ausgeführt werden, die mit einem Hauptspeicher mit zufallsverteiltem Zugriff zusammenarbeitet. Ein Nutzen dieser Arbeitsweise liegt darin, daß das System der Verarbeitungseinheit dann für die Durchführung anderer Aufgaben verfügbar ist.

Beim dynamischen Speicher gemäß der Erfindung können mehrere Schaltelemente zur Datenbearbeitung, jeweils nacheinander zwischen zwei Speicherschleifen derart eingefügt sein, daß jede Speicherschleife in Serie mit zwei dieser Schaltelemente an zwei getrennten Punkten angekoppelt ist. Diese Schaltelemente sind derart aufgebaut und angeordnet, daß in Abhängigkeit von den Steuersignalen für die Datenbearbeitung die entsprechenden Operationen ausgeführt werden, während die digitalen Daten in den Speicherschleifen hintereinander durch die Schaltelemente zirkulieren.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden ausführlich erläutert. Es stellen dar:

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines einzigen Speichermoduls, in dem die Erfindung angewendet wird,

Fig. 2 Abschnitte einer Speicherschleife der Fig. 1. durch die die Daten nacheinander hindurchlaufen,

F i g. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Verbindungsmöglichkeiten unter den einzelnen Schleifenabschnitten der F i g. 2,

F i g. 4 weitere Einzelheiten eines Schaltelements der Fig. 1,

F i g. 5 den Schalter des Schaltelementes der Fig. 4,

F i g. 6 den Stcucrtci! für die Tätigkeit und die "hase des Schaltelements der F i g. 4.

F i g. 7 den Steuerteil für die Wiederauffindung in dem Schaltelement der F i g. 4,

Fig. 8 ein Blockschaltbild des !Comparators in dem Schaltelement der F i g. 4,

Fig.9 die logische Schaltung am Ausgang des Komparator der F i g. 8.

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform eines Schaltelements gemäß der F i g. 1 und

F i g. 11 eine weitere Ausführungsform des Steuerteils für die Tätigkeit

In der F i g. 1 ist einer von mehreren Moduln eines Hauptspeichers wiedergegeben; er enthält eine Anzahl Speicherschleifen, die mit Hilfe von Symbolen Lu L₂. Ly. La,... L_n-!, L_n durchlaufend numeriert sind, und in denen die Daten der Reihe nach zirkulieren können, und eine Anzahl Schaltelemente 11, die außerdem durch Symbole PEu PE₂, PE₃, PEa, ... PE_n-U PE_n fortlaufend numeriert sind, wobei η eine gerade Zahl größer als oder gleich 2 bedeutet. Die Speicherschleifen sind von je einem zweiteiligen Schieberegister gebildet, und die Daten werden von einer an einer Klemme 12 liegenden Taktsignalquelle gemeinsam synchron weitergeschoben. Die Speicherschleifen können als Festkörper-Schieberegister oder als sich bewegende magnetische

ίο Aufzeichnungsträger, z. B. als Scheiben oder Trommeln mit mehreren Köpfen je Spur vorliegen. Eine typische Speicherschleife enthält gemäß der F i g. 2 zwei Schieberegisterabschnitte 13 und 14, die über die Schaltelemente 11 zu einer Speicherschleife verbunden oder bezüglich einer benachbarten Speicherschleife ausgewechseil werden können.

Diese beiden innerhalb eines Schaltelementes 11 wählbaren Verbindungsmöglichkeiten werden als Durchlauf- bzw. Austauschzustand bezeichnet und sind

2(i in der F i g. 3 anschaulich gemacht, in der die ausgezogenen Linien in den Schaltelementen 11 den Durchlaufzustand bedeuten, bei dem die Speicherschleifen gegeneinander isoliert sind. Die mit gestrichelten Linien versehenen Pfeilspitzen geben dagegen den Austauschzustand an, bei dem ein Auswechseln des Inhaltes dieser Speicherschleifen bewirkt wird, falls dieser Zustand während eines vollständigen Umlaufes der Inhalte in den Speicherschleifen aufrechterhalten wird. Wenn jedoch dieser Austauschzustand unbegrenzt

j« beibehalten wird, werden die beiden zusammengehörigen Speicherschleifen wirksam zu einer einzigen von doppelter Länge vereinigt. Dadurch daß k-\ benachbarte Schaltelemente 11 im Austauschzustand gehalten werden, wird eine große Speicherschleife von der it-fachen Grundlänge der Speicherschleife L_n gebildet.

Man kann die Schaltelemente 11 in zwei Phasen, nämlich die ungerade und gerade unterteilen, von denen die ungerade das erste, dritte, fünfte,... Schaltelement enthält, während die übrigen Schaltelemente zur geraden Phase gehören.

Gemäß der Fig. 1 gehören zum Schaltelement PE< die beiden Speicherschleifen L\ und Li; es ist also jedes Schaltelement 11 mit den beiden benachbarten Speicherschleifen verbunden, und die einzelne Speicherschleife ist wiederum an den beiden Schaltelementen 11 an je einer Stelle angeschlossen, die von der anderen einen Abstand von einer halben Schleifenlänge hat.

Dem Speichermodul der Fi g. 1 werden Steuersignale über Steuerleitungen 15 und 16 zugeleitet. Über die Steuerleitungen 15 werden die Signale, die die Speicherzyklen, das Schlüsselfeld, die Daten, das Wcitcrschaltcn der Daten und die Codes festlegen, parallel an alle Schaltelemente 11 herangebracht. Die Steuerleitungen 16 sind dagegen in Reihe durch die Schaltelemente 11 hindurchgelegt, und die von ihnen mitgeführte Information kann im Schaltelement PEi vor ihrer Weiterbeförderung zum Schaltelement PE₂ abgeändert werden. Mit Hilfe der Steuerleitungen 16 wird den Schaltelementen 11 ein Aktivitätszustand

bo (Durchlauf oder Austausch) zugeordnet, während die Steuersignale in den Steuerleitungen 15 nur an den Schaltelementen wirksam werden, die in den Durchlaufzustand geschaltet sind. Von einer Ansprechleitung 17 wird beim Ansprechen der im Durchlaufzustand

b5 befindlichen Schaltelemente des Moduls eine ODER-Funktion bewirkt. Zwei Leitungen an der ersten Speicherschleife L₁ und am letzten Schaltelement PE_n bilden je einen Datendurchlaß 20 bzw. 21 des Moduls.

Wenn zwei oder mehrere Moduln in einem Speichersystem angewendet werden, werden ihnen über die Steuerleitungen 15 jeweils identische Steuersignale parallel zugeführt, und die Ansprechsignale aus jedem Modul werden nach Art der ODER-Funktion verknüpft. Bezüglich ihrer Steuerleitungen 16 und Datendurchlässe 20,21 sind die Moduln in Reihe geschaltet, wobei an den äußeren Enden der Datendurchlässe spezielle Endverbindungen benötigt werden.

In der folgenden Tabelle 1 sind die Arten der Parallel-Steuerung und Aggregate listenmäßig zusammengestellt:

Tabelle 1

Sortieren <
Sortieren >

Suchen = ι
Suchen >
Suchen <

Sortieren

Suchen

Vergleichen

auf den laufenden Stand bringen

Leerlauf

erneut einstellen

Zusätzlich zu ihrer Speicherung können die Daten auch auf- und absteigend sortiert, sowie für Aufzeichnungen ausgesucht werden, die gleich oder größer als ein gegebener Wert sind. Ferner kann der Speicherinhalt mit neuen Daten auf den laufenden Stand gebracht werden und sich bezüglich der Anzahl und Größe der umlaufenden Speicherschleifen selbst einstellen. Nur im Leerlauf erfolgt die übliche Datenspeicherung. Gemäß der Tabelle 1 bilden das auf- und absteigende Sortieren und die drei Arten des Suchens je ein zugehöriges Aggregat und diese beiden Aggregate ein Vergleichsaggregat.

In der folgenden Tabelle 2 sind die einzelnen in den Steuerleitungen 15 und 16 und in der Ansprechleitung 17 auftretenden Steuersignale listenmäßig zusammengefaßt:

aufgezählt sind. Die KFE- und /CFO-Steuersignale benötigen je eine Leitung zur Übertragung der das Schlüsselfeld definierenden Impulse zu den Schaltelementen der beiden Phasen, wenn die Bits des gewünschten Datenfeldes gerade die zugehörigen Schaltelemente durchlaufen. Von der KTUE- und /CTt/O-Steuersignalen wird ebenfalls je eine Leitung beansprucht, die den Impuls zur Angabe des Schlüssels, zum Weiterschalten der Daten oder zur Definierung des

ίο Anzeigerfeldes zu den betreffenden ungeraden und geraden Schaltelementen übermittelt. Je eine weitere Leitung ist für die NR- und DSfl-Steuersignale erforderlich, damit diese Funktionen bezüglich des Wiederauffindens der Aufzeichnungen in der zu

i^r> erläuternden Weise ausgeführt werden.

Die Steuerieitungen 16 enthalten gemäß der Tabelle 2 zwei Leiter, nämlich einen für das Aktivierungssignal Λο,

A] A_n des betreffenden Schaltelements und einen

für die eine erfolgreiche Suche angebenden Signale SSb,

SSi SS_n. Die Ansprechleitung 17 ist ein einzelner

Leiter, der das Signal beim Abschluß des Sortierens überträgt oder als Ergebnis der Suche eine oder mehrere Aufzeichnungen von Daten ermöglicht.
In der Fig.4 ist der Aufbau eines Schaltelements 11,

z. B. des Schaltelements PE, veranschaulicht; es enthält einen Schalter 22, einen Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23, einen Steuerteil 24 zum Wiederauffinden und einen Komparator 25. Während die Steuersignale, die dem Schaltelement zugeführt werden, sowie das

jo Ansprechsignal aus diesem in Verbindung mit der Tabelle 2 definiert sind, sind die im Innern des Schaltelementes auftretenden Signale in einer Tabelle 3, wie folgt, aufgeführt:

Tabelle 3

Tabelle 2
Parallel-Steuerung:

KFE Schlüsselfeld - gerade

KFO Schlüsselfeld - ungerade

KTUE Schlüssel, Anzeiger, Weiterschalten —

gerade
KTUO Schlüssel, Anzeiger, Weiterschalten —

ungerade
MODE (nimmt einen der acht Werte der Tabelle

lan)

NR nächstes Ansprechen

DSR Abschalten des Wiederauffindens
Reihensteuerung:

Ao - - -A_n Aktivierung eines Schaltelements
SSo-. .SS_n erfolgreiche Suche

Ansprechen:

R Ansprechen beim Suchen und am Ende

der Sortierung

Zu den Steuerleitungen 15 gehören neun Leitungen; auf dreien von ihnen wird der binärcodierte Wert für eine der acht Funktionen gesendet, die in der Tabelle 1

KF Schlüsselfeld

KTU Schlüssel, Anzeiger, Weiterschalten

Xi Eingang aus der Speicherschleife L_n

Y₁ Ausgang in die Speicherschleife L_n

SS erfolgreiche Suche

INT Austausch

RF Ersatzfeld

RD Ersatzdaten

Α, Aktivierung eines Schalters 22

SS, erfolgreiches Suchen durch ein Schaltelement 11

£7? Ermöglichen des Ansprechens

RC Rückstellung des Komparator

RL Erneutes Einstellen der Speicherschleifen

Ri Ansprechen beim Schaltelement 11

Von dem Schalter 22 werden die Daten durch den Eingang X, und X,+1 aus dem Speicherschleifen L_n bzw. L_n+i empfangen und durch den Ausgang Y₁ bzw. Vy₊, an diese Speicherschleifen ausgegeben. Außerdem nimmt der Schalter 22 das Aktivierungssignal A,- aus dem Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23, sowie das Austauschsignal INT, das Ersatzfeld-Steuersignal RF und die Ersatzdaten RD aus dem Komparator 25 auf und hält die passende Verbindung zwischen den Speicherschleifen L_n und L_n+1 als Funktion des Austausch- und Aktivieningssignals INTund Ai aufrecht, und er benutzt das Ersatzfeld-Steuersignal RF dazu, die Ersatzdaten RD aus ihrer Leitung in die Speicherschleife L_n innerhalb desjenigen Datenfeldes einzufügen, das vom Ersatzfeld-Steuersignal RF in der zugehörigen Leitung definiert ist.

In der F i g. 5 ist ein logisches Schaltbild des Schalters 22 ausführlich wiedergegeben. Ein ODER-Glied 26 spricht auf das Austauschsignal INT und das Komplement des Aktivierungssignals A-, an, während das UND-Glied 27 auf das Aktivierungssignal A, und das Komplement des Austauschsignals /Λ/Treagieri. Ferner enthält der Schalter 22 mehrere Feldeffekt-Transistoren. Wenn sich das Ersatzfeld-Steuersignal RF auf einem tiefen Niveau befindet, wird der Feldeffekt-Transistor 30 leitend und der Feldeffekt-Transistor 3t nichtleitend gemacht, wodurch der Eingang X, freigegeben wird. Sobald das Ersatzfeld-Steuersignal WFauf das hohe Niveau gelangt, womit das Ersatzdatenfeld definiert ist, wird der Feldeffekt-Transistor 31 leitend und der Feldeffekt-Transistor 30 nichtleitend, wodurch die hrsatzdaten RDzur Speicherschleife /.„übertragen werden. Wenn das Aktivierungssignal A₁ zur Herbeiführung des Austausches das tiefe Niveau einnimmt, wird das UND-Glied 27 abgeschaltet, während das ODER-Glied 26 ein Schaltsignal erhält, wodurch die Feldeffekt-Transistoren 32 und 35 nichtleitend und die Feldeffekt-Transistoren 33 und 34 leitend gemacht werden. In diesem Zustand ist der Eingang X, mit dem Ausgang V/+1 und der Eingang X,+ \ mit dem Ausgang Y₁ verbunden, wodurch die Speicherschleifen L_n und L_n. \ vereinigt sind.

Wenn jedoch das Aktivierungssignal A, auf das hohe Niveau geschaltet wird, werden die Feldeffekt-Transistoren 32 bis 35 vom Austauschsignal INT gesteuert. Falls das letztere ein hohes Niveau hat, ist das UND-Glied 27 abgeschaltet und das ODER-Glied 26 eingeschaltet, wodurch die Feldeffekt-Transistoren 33 und 34 leiten und der Schalter 22 in den Austauschzustand geschaltet wird. Sobald das Austauschsignal INI sein tiefes Niveau annimmt, wird das ODER-Glied 26 abgeschaltet und das UND-Glied 27 eingeschaltet, wodurch die Feldeffekt-Transistoren 32 und 35 leitend gemacht werden und damit den Schalter 22 in seinen Durchlaßzustand schalten.

Vom Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23 der F i g. 4 wird der jeweilige Zustand aufrechterhalten und die Phase des Schaltelements bestimmt. Er empfängt ein Aktivierungssignal A,_! aus dem vorhergehenden Schaltelement PEi-1 und sendet das Aktivierungssigna! A, zum Schalter 22, sowie zum nächstfolgenden Element PEi₊]. Außerdem spricht der Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23 auf die Steuersignale KFE, KFO, KTUE und KTUO an, von denen er eines der ersten beiden als Schlüsselfeld KF dem Komparator 25 und eines der letzten beiden als KTtASignal demselben Komparator zuführt. Aus dem Komparator 25 wird das die erneute Hinstellung der Speicherschleifen angebende Signal RL zum Tätigkeits- und Phasensteuerteil zurückgegeben.

In der Fig.6 ist das logische Schaltbild dieses Tätigkeits- und Phasensteuerteils 23 dargestellt, der ein Flipflop 36 zur Verzögerung und ein Flipflop 37 zur Auslösung, sowie Feldeffekt-Transistoren 40 bis 45 als Schalter aufweist. Bei der erneuten Einstellung der Speicherschleifen liefert der Komparator 25 das impulsartige Signal RL an den Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23, von dessen Vorderflanke in üblicher Weise ein Impuls bRL zur Rückstellung der Flipflops 36 und 37 abgeleitet wird. Das Signal RL läßt ferner ein Taktsignal in die Flipflops 36 und 37 eintreten (nicht dargestellt, wodurch auf den Steuerleitungen 16 (Fig. 1) die Aktivierungsbits eingeschoben werden. Somit bildet das Flipflop 36 eine Zelle eines Aktivitäts-Registers, in das die Aktivierungsbits unter der Steuerung des Taktgebers eingeschoben werden. Das Flipflop 37 bestimm: die Phase des Schaltelementes PE, dadurch, daß es die Parität derjenigen Aktivierungsbits auswertet, die durch das Flipflop 36 geschoben

■> wurden. Falls das Aktivierungssignal A, ein hohes Niveau einnimmt, (wodurch angezeigt wird, daß sich das Schaltelement P£/gerade im Durchlaufzustand befindet, werden die Transistoren 44 und 45 leitend gemacht. Falls sich jedoch das Aktivierungssignal Ai auf tiefem

κι Niveau befindet, also das Schaltelement PE, sich im Austauschzustand, befindet, werden die Feldeffekttransistoren 44 und 45 in den nichtleitenden Zustand überführt.

In Abhängigkeit von der Auswertung der Parität ist

is ein Ausgangssignal E oder Odes Flipflop 37 auf dem hohen Niveau und legt die Phase des Schaltelementes PE, fest. Falls es der geraden Phase angehört, werden die Feldeffekt-Transistoren 40 und 42 leitend gemacht, wodurch die Steuersignale KFE und KTUE durch die Feldeffekt-Transistoren 44 und 45 als Schlüsselfeld KF bzw. /CRZ-Signal zum Komparator 25 (Fig.4) hindurchlaufen. Wenn jedoch das Schaltelement PE, der ungeraden Phase angehört, werden die Feldeffekt-Transistoren 41 und 43 in ihren leitenden Zustand gebracht,

2< wodurch die Steuersignale KFO und KTUO als Schlüsselfeld KFbzw. KTU-Signa\ zum Komparator 25 geführt werden.

In der Schaltung der Fig.4 ist der Steuerteil 24 des Schaltelements PE, zu η Wiederauffinden derart angeln schlossen, daß er das Steuersignal SS ~\ aus dem vorhergehenden Schaltelement />£,■_ ι, die Steuersignale NR und DSR, sowie aus dem Komparator 25 das die erfolgreiche Suche anzeigende Signal SS aufnimmt und als kombinierte Fur.ktionssignale das Steuersignal SS_:

i'< an das nächste Schaltelement PEi₊] und die Signale RC und ER an den Komparator 25 liefert. Die kombinierten Funktionssignale werden mit Hilfe der folgenden Gleichungen gebildet:

SS, =

SS

ER = SS₁ ,OSS + DSR 11)

RC= NROSS₁ ,OSS

Der Steuerteil 24 zum Wiederauffinden bestimmt, ob das Schaltelement PEi als erstes während der Suchvorgänge anspricht. Ein logisches Schaltbild dieses Steuerteiles 24 ist in der Fig.7 dargestellt; zu ihm

5n gehören zwei ODER-Glieder 50 und 51 und zwei UND-Glieder 52 und 53. All diese Verknüpfungsglieder sind in üblicher Weise derart miteinander verbunden, daß die kombinierten Funktionssignale gemäß den Gleichungen (1) zustande kommen.

"η Der Komparator 25 des Schaltelements PE, ist gemäß der F i g. 4 derart angeschlossen, daß aus den Steuerleitungen 15 (t i g. 1) die Steuersignale MODE sowie aus den Speicherschleifen L_n und L_n+ 1 durch die Eingänge X, und Χ,-+] die Daten aufgenommen werden. Ferner empfängt er aus dem Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23 das KTU-Signal und das Schlüsselfeld KF, sowie aus dem Steuerteil 24 zum Wiederauffinden die Funktions-Signale RC und ER und liefert an den Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23 das Signal RL an den Steuerteil 24 das Steuersignal SS, an den Schalter 22 das Austauschsignal INT, das Ersatzfeld-Steuersignal RF und die Ersatzdaten RD und zur Ansprechleitung 17 der F i g. 1 das Steuersignal Rj. Vom Komparator 25 werden

nacheinander Vergleiche entweder zwischen den in den Speicherschleifen L_n und L_n+ 1 gespeicherten Daten oder zwischen den in der Speicherschleife L_n aufbewahrten Daten und den Dattn ausgeführt, die vom Signal K TLJ übertragen werden, und er ermittelt in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis die an den Leitungen angegebenen inneren Steuersignale.

In der F i g. 8 ist der innere Aufbau des ^Comparators 25 für das Schaltelement PE. als logisches Schaltbild wiedergegeben. Er weist den eigentlichen Komparator teil 54 und eine logische Ausgabeschaltung 55 auf. Der Komparatorteil 54 errechnet eine Funktion aus den in ihn eintretenden Signalen Z, Z₁₊ \, MODE, KF und RC und nimmt einen von vier inneren Zuständen: Ruhe, Übereinstimmung, die durch das Symbol = dargestellt

ist, geringer oder größer als Eins ein, denen die üblichen Symbole <, > zugeordnet sind. Von den letzten drei Zuständen werden unmittelbar die entsprechenden Ausgangssignale abgeleitet. Der Komparatorteil 54 ist ein nach den Regeln der Logik aufgebautes Gerät, wie es beispielsweise im Buch von Zvi Kohavi mit dem Titel: »Switching and Finite Automats Theory«, erschienen bei der McGraw-Hill Book Company im Jahre 1970, oder im Buch von F. C. Hennie mit dem Titel: »Finite State Models für Logical Maschines«, erschienen bei John Wiley and Sons Inc. im Jahre 1968. erläutert ist. Entsprechend der theoretischen Logik der folgenden Tabelle 4 ist der eigentliche Komparatorteil 54 entwickelt:

Tabelle 4

Neuer Zustand

Vorhandener
Zustand

Ruhe

Ruhe O

bKF. Leerlauf+ RC

< bKF. Leerlauf+ RC > bKF. Leerlauf +RC

bKF. Vergleichen

bKF. Vergleichen bKF. Vergleichen Z₁. Z_{1 + 1}. KF.

Vergleichen

Z₁. Z, ,,.KF. Vergleichen

Die Striche in der Tabelle 4 bedeuten verbotene Übergänge, während das Symbol O eine andere Kombination von Eingangssignalen angibt, als zur Erfüllung der gegebenen logischen Gleichungen für die Übergänge in Betracht kommt. Die Eingangssignale Z, und Z₁₊I zum eigentlichen Komparatorteil 54 werden in üblicher Weise gemäß den folgenden logischen Gleichungen abgeleitet:

Z₁ = Xi (2)

Z, +, = X₁- +, · Sortieren + KTU- Suchen

Wie beachtet sei, stellt das Eingangssignal Z,+ \ am Komparatorteil 54 beim Sortieren die Daten am Eingang X_i+ , aus der Schleife L_n+ 1 und beim Suchen das ACrii-Signal dar, und das Eingangssignal Z₁ entspricht den Daten am Eingang X, aus der Speicherschleife L_n unabhängig vom jeweiligen Arbeitsvorgang. Wie bereits erwähnt, ist das Signal bKF'in der Tabelle 4 ein Impuls, der mit der Vorderflanke des Schlüsselfeldes KF zusammenfällt und in üblicher Weise innerhalb des Komparatorteils abgeleitet wird.

Die logische Ausgabeschaltung 55 bildet die Signale SS, INT. RF, RD, RL und R, als kombinierte Funktionssignale der eingehenden Signale MODE. KTU. KF, =, <, >, Zi und ER gemäß den folgenden logischen Gleichungen aus:

4^r>

SS = (Suchen =)■( = ) + (Suchen <)·(<) + (Suchen >)■(>) INT = (Sortieren <)·(>) + (Sortieren >) · ( < 1 RF = KF ■ KTU ■ Suchen + KF ■ WeitersJialten · ( = ) RD = KF SS+ KF KTU RL = erneutes Einstellen

Gemäß den logischen Gleichungen (3) ist die Schaltung der Fig.9 in üblicher Weise aus UND-Gliedern 60 bis 69 und ODER-Gliedern 70 bis 74, sowie einer Leitung 75 aufgebaut, die das Signal RL abgibt.

Die angewendeten seriellen Speicher sind magnetische Schieberegister mit Blasendomänen oder genormten Flipflops, sonstige Schieberegister mit den englischen Bezeichnungen CCD oder »bucket brigade« oder Magnetspeicher mit einem sich bewegenden Aufzeichnungsträger. Typische genormte logische Schaltungsteile werden mit den Symbolen TTL, ECL, MOS

«ι bezeichnet. Es ist vorteilhaft, den seriellen Speicher und die P£-Logik in einem einzigen Chip vereinigt unterzubringen. Verschiedene Ausführungsformen sind möglich, zu denen die /WOS-CCD-Kombinationen, die aus einem Stück ausgebildete Injektionslogik, sowie

h> Elemente mit magnetischen Domänen zählen.

Bei der zuvor erläuterten Ausführungsform des Speichers gemäß der Erfindung sind gemischte primäre Arbeitsweisen vorgesehen, nämlich das Sortieren, das

Be- und Entladen, das Suchen, das Wiederauffinden, das Weiterschalten auf den neuesten Stand und das erneute Einstellen. In der sich ergebenden Beschreibung werden die folgenden Parameter des Speichers angewendet:

Schleifenumfang /Bits

Beförderungszeit eines Bit t see

Zykluszeit der Speicherschleifen r— It see

Anzahl der Speicherschleifen η

Wie bereits erläutert, werden die Steuersignale KFE, KTUE, KFO und KTUO den Schaltelementen des Speichers zugeleitet, von denen die das gerad- bzw. ungeradzahlige Schlüsselfeld angebenden Steuersignale KFEbzvj. KFO einen willkürlichen Block benachbarter Bitpositionen definieren, an denen ein Sortieren oder Suchen stattfinden soll, oder die auf den laufenden Stand gebracht werden sollen. Da die Schaltelemente in zwei Phasen unterteilt sind, nämlich in die gerade und ungerade, die eine vorgeschriebene Bitgruppe /t/2mal empfangen, sind stets zwei derartige Steuersignale vorhanden.

In ähnlicher Weise, wie für das Schlüsselfeld KF erläutert ist, sind auch die Steuersignale KTUE bzw. KTUO (Schlüssel, Anzeiger, Weiterschalten auf den neuesten Stand — gerade bzw. ungerade) in zwei Phasen eingeteilt. Während des Sortierens werden sie nicht benötigt. Während des Suchens liefert der Teil des KT£/-Signals, der vom Schlüsselfeld KF eingeschleust wird, den Suchschlüssel, und alle Einsen des KTU-Signals die außerhalb des Schlüsselfeldes KF liegen, definieren ein Anzeigerfeld, in dem das Ergebnis der Suche, (also das ein erfolgreiches Suchen angebende Steuersignal SS) abgelegt wird. Beim Weiterschalten bringt das KTU-S\gna\ die auf den laufenden Stand gebrachten Daten hervor.

Bei der Ausführung des Sortiervorganges sind die am Speicher eingehenden Steuersignale in Abhängigkeit davon, ob die Speicherinhalte auf- oder absteigend sortiert werden sollen, die das Schlüsselfeld definierenden Steuersignale KFE und KFO und das Steuersignal Sortieren < oder Sortieren >. Das von außen vorgeschriebene Schlüsselfeld kann einen Block aus 1 bis / benachbarten Bitpositionen aufweisen. Die Arbeitsweise eines Schaltelementes PE, während eines vollständigen Zyklus seiner zusammengehörigen Speicherschleifen L_n und Z,,,+ , sei nun beschrieben: Der Zyklus beginnt, wenn die Abschnitte des Schlüsselfeldes in den Datenaufzeichnungen, die z. R. mit einer Aufzeichnung je Speicherschleife gespeichert sind, in das Schaltelement PE, mit den höherrangigen Bits zuerst eintreten. Sobald die Vorderflanke des Schlüsselfeldes KF in den eigentlichen Komparatorteil 54 (F i g. 8) gelangt, wird der Impuls bKF erzeugt, der den Komparatorteil 54 in den Zustand der Übereinstimmung schaltet. Gemäß der T. belle 4 bewirkt der Komparatorteil 54 unabhängig von seinem vorhandenen Zustand entsprechend der Verknüpfung des Impulses bKF und des Vergleichssignals den Zustand der Übereinstimmung. Ziemlich einfache logische Schaltungen (nicht gezeigt) sprechen innerhalb des Komparatorteils 54 auf die Steuersignale Sortieren <, Sortieren >, Suchen =, Suchen > und Suchen < an, um die logischen Sortier-, Such- und Verglcichssignale gemäß der Tabelle I zu erzeugen. Wenn der Komparatorteil 54 in den Zustand der Übereinstimmung übergeht, nimmt beim Sortiervorgang das Aiistauschsignal INT an der logischen Ausgabeschaltung 55 das tiefe Niveau ein, wodurch der Schalter 22 (F i g. 4 und 5) in den Durchlaufzustand gebracht wird.

Der Sortierzyklus dauert mit den Schlüsselfeldabschnitten tier aufgezeichneten Daten weiter an, die aus den zusammengehörigen Speicherschleifen L_n und L_n+ \ zuerst mit den höherrangigen Bits in das Schaltelement PE-, eintreten. Solange wie die beiden Bitströme gleich bleiben, ist das Schaltelement PE,- im Durchlaufzustand. Das erste gemischte Bitpaar bewirkt, daß das Schaltelement PE, entweder in den Durchlauf- oder den Austauschzustand geschaltet wird, in dem das Bit 0, falls das Sortieren < vorgeschrieben ist, der Speicherschleife L_n zugeleitet wird, oder falls das Sortieren > vorausgesetzt ist, in die Speicherschleife L_n+ 1 gelangt, und daß diese Verbindung während des restlichen Sortierzyklus aufrechterhalten wird. Die gleichen Schlüsselfelder veranlassen das Schaltelement PEi, daß der Durchlaufzustand bei der vollen Umdrehung der Speicherschleifen beibehalten wird. Wie in der Tabelle 4 angemerkt ist, wird das Sortieren < oder Sortieren > bewirkt, wenn sich der eigentliche Komparatorteil 54 im vorhandenen Zustand der Übereinstimmung befindet; dann hat das Schlüsselfeld /(Fein hohes Niveau, und ein gemischtes Paar Bits bewirkt, daß der Komparatorteil

54 gemäß den logischen Übergängen in der Tabelle 4 entweder den Zustand < oder den Zustand > einnimmt. Das Austauschsignal INT kann gemäß den Gleichungen (3) ein hohes oder tiefes Niveau annehmen, so daß der Schalter 22 des Schaltelements PE, je nach

jo den Erfordernissen der Sortierung und der zusammengehörigen Daten entweder den Durchlaufzustand oder den Austauschzustand herstellt. Sobald während des Vergleichsvorganges der Komparatorteil 54 in den Zustand < oder den Zustand > gelangt, muß er in

3^r> diesem verbleiben, bis der nächste Zyklus mit dem Schlüsselfeld KF stattfindet. Wie in der Tabelle 4 zu erkennen ist, benötigt der Komparatorteil 54 im Zustand < oder > den nächsten Impuls bKF, um in den Zustand der Übereinstimmung zurückzuschalten.

In einem beliebigen Zeitpunkt während des Sortierens können die aufgezeichneten Daten über mindestens drei benachbarte Speicherschleifen verteilt werden. Es erfolgt dabei eine stabile Sortierung ihrer Inhalte auf das vorgeschriebene Schlüsselfeld in auf- oder absteigender Reihenfolge, und der Speicher liefert am Ende des Sortierens in der Ansprechleitung 17 (Fig. 1) ein dieses Ende angebendes Signal, das in einer einfachen logischen Schaltung (nicht gezeigt) hervorgerufen wird, die nämlich wahrnimmt, daß die Ansprechleitung 17 während einer vollständigen Drehung der Speicherschleife, als das Sortieren stattfand, auf dem tiefen Niveau geblieben war. Wie aus der Gleichung für Ri unter den Gleichungen (3) erkennbar ist, hat das Signal R, jedesmal ein hohes Niveau, wenn der Komparator während der Drehung der Speicherschleifen beim Sortieren ein Austauschsignal erzeugt. Dies geschieht nur unter der Bedingung, daß alle aufgezeichneten Daten richtig geordnet sind, daß also die Schaltelemente während eines vollständigen Umlaufes

bo der Speicherschleifen im Durchlaufzustand verbleiben.

Die maximale Sortierungszeit beträgt nr/2 see. Sortierungen mit mehreren und nicht benachbarten Schlüsselfeldern werden unter Wiederholung der grundlegenden Sortierung mit einem einzigen Schlüs-

b^r> selfeld durchgeführt.

Beim Suchvorgang werden von den Steuersignalen, die in den Speicher eintreten, die das Schlüsselfeld definierenden Steuersignale KFE und KFO, die

Steuersignale KTUE und KTUO und die mit MODE bezeichneten Steuersignale für das Suchen =, Suchen < oder Suchen > benutzt. Das von außen vorgeschriebene Schlüsselfeld kann ein beliebiger Block mit 1 bis / benachbarten Bitpositionen sein. Die Steuersignale KTUE und KTUO bilden einen Suchschlüssel und legen die Anzeigerbits fest, in die erfolgreiche Suchergebnisse eingeschrieben werden. Aus der Gleichung (3) für das Austauschsignal //VTergibt sich, daß alle Schaltelemente während des gesamten Suchvorganges im Durchlaufzustand verbleiben. Ein Schaltelement PE, nimmt in einem vollständigen Zyklus seiner zugehörigen Speicherschleife L_n die folgenden Arbeitsgänge vor: Wenn zu Anfang das Schiüsselfeld ^Fdern eigentlichen Komparatorteil 54 (F i g. 8) zugeleitet wird, schaltet der Impuls bKF, der mit der Vorderflanke des Schlüsselfeldes KFzusammenfällt, diesen Komparatorteil 54 in den Zustand =, also der Übereinstimmung. Während des durch das Schlüsselfeld KF festgelegten Intervalls vergleicht das Schaltelement PE, die Daten in der Speicherschleife L_n mit dem Suchschlüssei, also dem KTU Signal und klassifiziert sie in Abhängigkeit davon, ob sie gleich, kleiner oder größer als der Schlüssel sind. Über den inneren Zustand des Komparatorteils 54 der F i g. 8 wird die Klassifizierung registriert. Der Komparatorteil 54 schaltet den passenden Zustand ein und behält ihn in ähnlicher Weise bei, wie in Verbindung mit dem Sortiervorgang bereits erwähnt ist. Falls die registrierte Klassifizierung mit dem Suchvorgang übereinstimmt, wird gemäß der Gleichung (3) für das Steuersignal SS dieses auf das hohe Niveau geschaltet. Unabhängig davon, ob die Suche für das Schaltelement PE, erfolgreich ist, kann nach dem Abfallen des Schlüsselfeldes KF das Steuersignal SS als Ansprechoder Anzeigerbit in die Speicherschleife L_n innerhalb des vom KTU-Signal vorgeschriebenen Feldes eingeschrieben werden. Dies ist an der logischen Ausgabeschaltung 55 (F i g. 8) und am Schalter 22 der F i g. 5 in Verbindung mit den logischen Gleichungen (3) für RF, RDund SSzu erkennen.

Dadurch daß die passenden Folgen der Suchvorgänge gewählt werden, kann die Suche mit Hilfe zusammengesetzter und mehrfacher Schlüssel erfolgen. Beispielsweise bilden drei Suchvorgänge das Suchen »zwischen Grenzen«. Die dafür beschriebenen Suchvorgänge gehören zu einem funktionell abgeschlossenen Satz. Falls zwei beliebige Suchvorgänge oder Folgen von Suchvorgängen, die vom Speicher ausgeführt werden können, mit den Symbolen Si und S₂ und die zugehörigen Ansprechbits mit fi und h bezeichnet werden, können die auf Si und S₂ angewendeten logischen Operatoren !(Invertierung), Λ (Konjunktion) und ν (Vereinigung) schaltungsmäßig durch die folgenden Suchoperationen verwirklicht werden:

S₁ a S₂ f ι h = ' Π'
S₁ ν S₂ ί,ί₂ > Ό0'
1 S₁ t, = Ό'

Mit Hilfe der zuvor bezeichneten Suchvorgänge wird eine direkte Überführung komplizierter Datenbasisfragen in Schaltungen möglich gemacht.

Die aufgezeichneten Daten, die als Ergebnis einer erfolgreichen Suche mit Anzeigern versehen sind, können vom Speicher wieder aufgefunden werden. Es gibt zwei Klassen von Problemen der Wiederauffindung, nämlich die auf ein einmaliges Ansprechen hin und die auf ein mehrmaliges Ansprechen hin. Falls ansprechende Aufzeichnungen vorhanden sind, sind sie im ersteren Fall als einmalig bekannt; im letzteren Fall brauchen sie es nicht zu sein. Wenn z. B. bei einem Suchvorgang nach Übereinstimmungen in einem Stapel von aufgezeichneten Nummern bezüglich Lizenzen oder der Sozialversicherung ein erfolgreiches Suchen nach einem diesbezüglichen Suchschlüssel angezeigt

ίο wird, ist der Ansprechvorgang einmalig. Wenn jedoch in einem Stapel nach Aufzeichnungen über Käufer gesucht wird, stellt ein speziell aufgefundener Nachname nicht unbedingt eine einzige Antwort dar. Die durchschnittliche Zeit für das Suchen einschließlich des Schreibens des A nsprechbit beträgt 3r/2 see.

Zum einmaligen Ansprechen beim Wiederauffinden wird das Steuersignal DSR auf das hohe Niveau gebracht Unmittelbar nach einem erfolgreichen Abschluß des Suchens wird die Aufzeichnung der Antwort direkt und ständig auf die Ansprechleitung 17 des Speichers (F i g. 1) gegeben. Dies geht aus der Gleichung (3) für das Steuersignal /?„ aus der Gleichung (1) für das Funktionsaignal ER, aus dem Steuerteil 24 zum Wiederauffinden der Fig.4 und aus der logischen Ausgabeschaltung 55 der F i g. 8 hervor. Wenn das Niveau des Steuersignals DSR größer wird und das Funktionss'gnal ER ein hohes Niveau annimmt, und da wegen der erfolgreichen Suche das Steuersignal SS sowieso ein hohes Niveau hat, zeigt die Gleichung für das Steuersignal R, an, daß das Eingangssignal Z, des Komparators als Steuersignal Ä, auf die Ansprechleitung des zugehörigen Schaltelementes gelegt wird. Da die Speicherschleife L_n die Eingangssignale Z, der logischen Ausgabeschaltung 55 (F i g. 8) des Komparators zuführt, gibt die Gleichung (3) für das Steuersignal Ri an, daß diese Aufzeichnung zur Ansprechleitung gelenkt wird. Die Gesamtansprechzeit beträgt im Durchschnitt 3r/2 see.

Wenn man erwartet, daß die Antwort auf den Suchvorgang nicht einmalig ist, wird ein statisches oder ein dynamisches Verfahren zum Wiederauffinden der Datenaufzeichnungen mit mehrmaligem Ansprechen angewendet. Beim ersteren findet keine Bewegung der Daten zwischen den Speicherschleifen statt. Um Aufzeichnungen bei mehrmaligem Ansprechen statisch wiederaufzufinden, wird das Steuersignal DSR auf dem tiefen Niveau gehalten. Nach einer passenden Wartezeit, die auf den Suchvorgang folgt, ist das vom Steuerteil 24 zum Wiederauffinden abgegebene Funk-

5ü tionssignal ER für maximal ein Schaltelement PE,- auf dem hohen Niveau. Falls ein solches existiert, ist es unter denjenigen, die eine erfolgreiche Suche durchführen, das mit dem kleinsten Index. Die auf die zugehörige Speicherschleife L_n ansprechende Aufzeichnung wird ständig auf die Ansprechleitung 17 (F i g. 1) zur Abgabe aus dem Speicher gelegt. Dies ergibt sich aus den Gleichungen (1) für die Funktionssignale 55,-und ER, aus der Gleichung (3) für das Steuersignal Ri und aus den Fig. 1, 4 und 7. Nach einem Suchvorgang hat das

to Steuersignal SS an allen Schaltelementen 11 mit erfolgreich ansprechenden Aufzeichnungen ein hohes Niveau. Da es für die Reihensteuerung vorgesehen ist, übertragen alle Schaltelemente PE,, deren Index größer als der kleinste Index unter den eine erfolgreiche Suche iisführenden Schaltelementen ist, das Funktionssignal SS,-1 von hohem Niveau, das an diesen Schaltelementen das Funktionssignal ER auf das tiefe Niveau bringt. Nur das Schaltelement mit dem kleinsten Index erhält

das FunktionssignaJ 5Si-1 auf tiefem Niveau, so daß seine Leitung das Funktionssignal £7? auf hohem Niveau führt Somit ergibt sich aus der Gleichung (3) für das Steuersignal, daß die Aufzeichnungen, die zu dem Schaltelement mit dem kleinsten Index unter denen gehören, die erfolgreich suchen, auf der Ansprechleitung 17 (Fig. 1) erscheinen. Die Wartezeit T muß zumindest so groß wie die Zeitspanne sein, die ein Signal zur synchronen Fortpflanzung durch die vollständige Kette der Steuerteile 24 zum Wiederauffinden benötigt, und die unter Berücksichtigung einer ausreichenden Sicherheit mit nfsec gewählt werden kann. Die Gesamtansprechzeit beträgt 3r/2 + nt+r= nt+5r/2 see.

Das Wiederauffinden aufeinanderfolgender Antworten wird dadurch ausgelöst, daß das in Form von Impulsen eingehende Steuersignal NR dem Steuerteil 24 aller Schaltelemente zugeleitet wird, wie sich aus der Gleichung (1) für das Funktionssignal RC und aus der Tabelle 4 ergibt, da nur das Funktionssignal RC des Schaltelements mit dem kleinsten Index unter denen, die erfolgreich suchen, auf das hohe Niveau gelangt, wodurch der zugehörige Komparatorteil 54 in den Ruhezustand geschaltet wird, womit seinerseits das Steuersignal SS abfällt Hierdurch kann das Funktionssignal ER in der bereits erläuterten Weise in dem Schaltelement mit dem zweitkleinsten Index unter denen, die erfolgreich suchen, zur Wirkung kommen. Dadurch daß das Steuersignal NR in Form nacheinander erscheinender Impulse zugeleitet wird, werden alle Aufzeichnungen über erfolgreiche Suchvorgänge in ansteigender Reihenfolge des Index auf die Ansprechleitung 17 gelegt. Das Wiederauffinden der k-ien Antwort benötigt zusätzlich (n-jt+1) i+rsec, wobei jt>2ist.

Die Ansprechzeit beim Wiederauffinden kann im wesentlichen dadurch verringert werden, daß der Speicher während des Wiederauffinden in Abschnitte geteilt wird und die einzelnen Abschnitte zum Ansprechen angewählt werden. In diesem Fall beträgt die Gesamtansprechzeit für das erste Wiederauffinden annähernd nt/s+5ri2 see, wobei sdie Anzahl Speicherabschnitte von gleicher Länge bedeutet. Dadurch, daß, s—\Tn gewählt wird, kann die Ansprechzeit auf ein Kleinstmaß verringert werden.

Beim Verfahren zum Wiederauffinden von Datenaufzeichnungen mit mehrfachem dynamischem Ansprechen kann nach dem Suchvorgang eine Sortierung vorgenommen werden, wobei das Ansprechbit für das Suchen als Sortierschlüssel benutzt wird. Der entsprechende Sortiervorgang, nämlich Sortieren < oder Sortieren > und einer der beiden Datendurchlässe 20 oder 21 werden als Durchgang zum Wiederauffinden ausgewählt, damit die Aufzeichnungen zur Ausgangsklemme des gewählten Datendurchlasses befördert werden. Von einer üblichen logischen Addierschaltung (nicht gezeigt) kann an diesem Datendurchlaß das Ansprechbit in einer Aufzeichnung rückgestellt werden, wenn es an der Ausgangsklemme ankommt, und die abgeänderte Aufzeichnung über die Eingangsklemme des gewählten Datendurchlasses zum Wiederauffinden erneut eingebracht werden. Hiermit ist sichergestellt, daß alle Aufzeichnungen über das Ansprechen sowohl wiederaufgefunden als auch für die nachfolgenden Operationen innerhalb des Speichers aufbewahrt werden. Die Gesamtansprechzeit für das erste Wiederauffinden beträgt im Durchschnitt annähernd nr/4 see.

Der Speicher kann dadurch von allen Daten befreit werden, daß zum Leerlauf übergegangen wird und die Steuersignale KFE und KFO auf das hohe Niveau gebracht werden, damit alle Komparatorteile 54 (Fig. 8) der Schaltelemente in den Rückstellzustand (Tabelle 4) gelangen. Die Steuersignale KFE und KFO fallen dann ab, und die Arbeitsweise des Suchens der Übereinstimmung wird eingeleitet; die Steuersignale KTUEund KTUO werden während eines vollständigen Zyklus der Speicherschleife auf ein hohes Niveau gehoben. Daß der Speicher unter Anwendung dieses

ίο Verfahrens gelöscht wird, ist den Gleichungen (3) für das Ersatzfeld-Steuersignal ÄFund die Ersatzdaten RD und der Steuerschaltung für die Speicherschleifen der F i g. 5 zu entnehmen. Infolge der Aufprägung der zuvor genannten Signale geht das Ersatzfeld-Steuersignal RF auf das hohe Niveau über, während die Ersatzdaten RD auf das tiefe Niveau abfallen. Gemäß der F i g. 5 werden die Daten 0 durch den Feldeffekt-Transistor 31 gelenkt, um alle Datenaufzeichnungen der Speicherschleife L_n mit Nullen zu füllen. Da diese Steuersignale auf den geamten Speicher übertragen werden, werden die Nullen in alle Bitpositionen eingespeist. Der gesamte Löschvorgang nimmt annähernd r+1 see in Anspruch.
Datenpakete können in den Speicher eingelassen bzw. diesem entnommen werden, wenn der eine Datendurchlaß für die Einspeisung bzw. die Abgabe benutzt wird und der andere Datendurchlaß einen passenden Abschluß bildet. Wie bereits gesagt, wird der Speicher zu Anfang gelöscht, und seine Beladung wird

jo durch einen Sortiervorgang mit einem Schlüsselfeld erreicht, das ein beliebiges, sich von Null unterscheidendes Datenfeld überspannt, das die gesamte Aufzeichnung sein kann. An der Einlaßklemme des Datendurchlasses wird das Paket seriell dargeboten.

Das Entleeren des Speichers erfolgt in ähnlicher Weise. An der Eingangsklemme des Durchlasses wird eine Konstante, z. B. 0 oder 1 angeboten, womit der Sortiervorgang eingeleitet wird und das Paket senell an der Ausgangsklemme des Datendurchlasses erscheint.

Das Be- oder Entladen des gesamten Speichers dauert nrsec. Das gleichzeitige Be- und Entladen ist stets dann durchführbar, wenn das Paket zum Beladen ein Datenfeld aufweist, dessen Werte gleichförmig geringer oder größer als die Werte sind, die das entsprechende Datenfeld in dem entnommenen Stapel enthält. Dieser Zustand kann unabhängig von den Daten dadurch herbeigeführt werden, daß für diesen Zweck ein einziges Bit in jedem Paket vorgesehen wird. Für das gleichzeitige Be- und Entladen des gesamten Speichers werden nr see benötigt.

Die Zeit zum Beladen kann ferner durch eine Unterteilung des Speichers in eine Anzahl Abschnitte vermindert werden, die parallel aus einer gleichen Anzahl Datenquellen gespeist werden. Dieselbe Betrachtungsweise gilt für das Entleeren des Speichers in eine gleiche Anzahl Datensenken.

Ein ersatzweises Weiterschalten frs zürn laufenden Stand kann parallel bei allen Aufzeichnungen erfolgen, die auf eine Folge S von einer oder mehreren

to Suchoperationen ansprechen, und die mit einem Anzeiger z. B. am Bit t versehen sind. Ein Suchvorgang für ι = »1« erfolgt, damit der zugehörige Komparatorteil 54 (Fig. 8) in den Zustand der Übereinstimmung gescnaltet wird, worauf ein Übergang zum laufenden

fai Stand vorgenommen wird. Der neueste Stand selbst wird über die Steuersignale KTUE und KTUO gemeinsam mit einer Information über das weitergeschaltete feld als Steuersignale KFE und KFO

abgegeben. Die Einzelheiten des Weiterschaltens auf den neuesten Stand können den Gleichungen (3) für das Ersatzfeld-Steuersignal /?Funddie Ersatzdaten RD und dem Blockschaltbild zur Steuerung der Speicherschleifen in der Fig.5 entnommen werden. Die Gesamtzeit zum Weiterschalten auf den neuesten Stand beträgt 5r/2 see.

Die Gestalt des Speichers kann beim erneuten Einstellvorgang an den Umfang der Aufzeichnungen angepaßt werden. Bei einer Anzahl von η grundlegenden Speicherschleifen mit einer Größe von / Bits ist eine erneute Einstellung auf n/k Speicherschleifen mit dem Umfang von kl Bits für ein beliebiges k unter der Voraussetzung von \<k>n möglich. Sie wird von einem Wiedereinstellsignal in den Steuerleitungen 15 r> (Fig. 1) beeinflußt, wenn die Aktivierungsbiis in der Steuerleitung 16 auftreten. Die Einzelheiten dieses Vorganges der erneuten Einstellung wurden bereits mit Rücksicht auf den Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23 der Fig.4 und 6 erläutert. Das Sortieren, das Be- und Entladen, das Suchen, das Wiederauffinden und das Weiterschalten zum neuesten Stand sind Vorgänge, die auf alle Formen des Speichers anwendbar sind.

Eine Vereinfachung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann hinsichtlich der Schalt- 2> elemente PE, erreicht werden, wenn / eine ungerade Zahl ist, also zu der ungeraden Phase gehört. Diesen Schaltelementen brauchen nämlich nicht die Steuersignale KFEund KTUEzugeleitet zu werden. Da sie nicht in der Schaltung der Fig. 10 auftreten, wird der jo Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23 der F i g. 4 zu einer Tätigkeitssteuerung 23'. Außerdem werden das Flipflop 37 und die Feldeffekt-Transistoren 40 bis 43 der F i g. 6 nicht benötigt. Diese Vereinfachungen in den ungeradzahligen Schaltelementen sind in den Fig. 10 und 11 r> veranschaulicht, in denen das Bezugszeichen 23 für den Tätigkeits- und Phasensteuerteil 23 (Fig.4) durch das Bezugszeichen 23' für die Tätigkeitssteuerung ersetzt ist.

Wenn das Schaltelement PZf, dieser Ausführungsform in Tätigkeit ist, sendet die Tätigkeitssteuerung 23' (Fig. 10) die Steuersignale KFO und KTUO zum Komparator 25. In der F i g. 11 bildet das Verzögerungs-Füpflop 36 eine Zelle eines Aktivierungs-Registers, in das die Tätigkeit angebende Bits unter der Steuerung von Taktsignalen hineingeschoben werden, die vom Signal bRL eingeschleust werden, wenn der Speicher in ähnlicher Weise wieder eingestellt wird, wie in Verbindung mit der Fig.6 erläutert ist. Bei dieser Ausführungsform bleiben die beschriebenen Speicherfunktionen wie Sortieren, Be- und Entladen. Suchen.

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und das erneute Einstellen ungeändert. Diese Vereinfachung erbringt eine etwa 5%ige Verminderung an Flächen im Chip des Schaltelementes, ohne daß die Funktionsfähigkeit Einbußen erleidet

Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung kann dadurch ebenfalls vereinfacht werden, daß die Gestalt des Speichers auf ungeradzahlige Vielfache der grundlegenden Schleifenlänge begrenzt wird. Hierbei to wird die Vereinfachung auf alle Schaltelemente PE angewendet wenn die Ziffer / geradzahlig ist. Diese Vereinfachung ist auf alle Formen des Speichers anwendbar, bei denen die wieder eingestellte Schleifenlänge ein ungeradzahliges Vielfaches der grundlegen- b5 den Schleiferilänge darstellt.

Die sich hieraus ergebenden Abänderungen sind denen ähnlich, die zuvor in Verbindung mit den Schaltelementen erläutert sind, deren Index ungerade ist. Folglich können die Schaltungen der F i g. 10 und 11 benutzt werden, wenn die eingehenden Steuersignale KFOund KTUOdurch die Steuersignale KFEund KTUE ersetzt werden. Auch bei dieser Ausführungsform bleiben die Speicheroperationen, wie Sortieren, Be- und Entladen, Suchen, Wiederauffinden, Weitcrschalten auf den laufenden Stand und erneutes Einstellen mit der Ausnahme ungeändert, daß bei einer Anzahl von η grundlegenden Speicherschleifen mit dem Umfang von I Bits eine erneute Einstellung auf n/k Speicherschleifen mit dem Umfang von Ar/ Bits für eine beliebige ungerade Zahl von k unter der Bedingung von 1 <k<n möglich ist. Bei dieser vereinfachten Ausführungsform wird die Fläche des Chip zusätzlich um 5% verringert, aber die Ampaßbarkeit bei der erneuien Einstellung des Speichers ist etwas eingeschränkt.

Wie beachtet sei, werden die zahlreichen Steuersignale KFE, KFO, KTUE. KTUO, NR und DSR die die Arbeitsweise angebenden Signale Sortieren <,.Sortieren >, Suchen nach Übereinstimmung, Suchen >, Suchen <, Weiterschalten zum neuesten Stand, Leerlauf und erneutes Einstellen und die Aktivitätsbits Ao, A], .... A_n der Reihensteuerung vom Steuerwerk (nicht gezeigt) mit Hilfe bekannter Schaltungen erzeugt. Obgleich die Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den Funktionen Sortieren, Be- und Entladen, Suchen, Wiederauffinden, Weiterschalten auf den neuesten Stand und erneutes Einstellen beschrieben sind, können durch eine Einfügung entsprechender Schaltungen in die Schaltelemente auch noch andere Funktionen in den Speicher eingebracht werden. Der Speicher gemäß der Erfindung kann unter Ausführung der erörterten Funktionen der Datenverarbeitung und der Wiedereinstellung auch als grundlegender Datenspeicher benutzt werden, wenn alle Komparatorteile 54 (F i g. 8) in den Ruhezustand (Tabelle 4) geschaltet werden.

Mit den zuvor aufgezählten Ausführungsformen kann auch ein zufalls verteilter Zugriff dadurch erzielt werden, daß ein Abschnitt jeder Specherschleife zur Aufzeichnung einer einmaligen binärcodierten Adresse reserviert wird. Zum Suchen wird dann das Schlüsselfeld KF, das das Adressenfeld festlegt, und das KTUS\gna\ benötigt, das die gewünschte Adresse bildet. Da die Adressen in einmaliger Form codiert werden, erfolgt auch ein einmaliges Ansprechen, und die aufgezeichnete Adresse wird mit Hilfe der bereits erläuterten Verfahren an der Ansprechleitung 17 der Fig. 1 wiedergewonnen. Auf diese Weise kann ein Lesevorgang mit zufallsverteiltem Zugriff ausgeführt werden. Der entsprechende Schreibvorgar.g mit zufaüsverteiltem Zugriff kann durch eine erneute Adressierung der gewünschten Speicherschleife unter Anwendung des Suchverfahrens ausgeführt werden, wonach die Arbeitsweise des Auf-den-neuesten-Stand-Bringens zum Einschreiben in die ansprechende Speicherschleife eingeleitet wird.

Wie bereits erwähnt sind die erläuterten Operationen des Speichers wie das Sortieren, das Be- und Entladen, das Suchen, das Wiederauffinden, das Weiterschalten auf den laufenden Stand und die erneute Einstellung der Verbindungen zwischen den Speicherschleifen verschiedene Kombinationen primitiver Speicherfunktionen wie a) des Vergleichens, b) des Austauschens, c) der Datenübertragung und d) der Sammlung von Antworten, wie aus der folgenden Tabelle 5 hervorgeht:

	26 21	882	X	24	Daten	Sammeln
23			X	übertragung	von
Primitive Funktionen	Vergleichen Austauschen			Antworten
		X
				X
Operationen
Sortieren	X	X	X
Be- und Entladen	X			X
Suchen	X	X
Wiederauffinden	X
Weiterschalten auf
den neuesten Stand
Erneutes Einstellen

Wie aus den vorangehenden Ausführungen erkennbar ist, führt der Speicher des Rechenautomaten, der aus in Reihe geschalteten umlaufenden Speicherschleifen und einer verteilten Bearbeitungslogik aufgebaut ist, zusätzlich zur Informationsspeicherung das Sortieren, das zugehörige Suchen, das Weiterschalten auf den laufenden Stand und das Wiederauffinden aus und ist zu einem dynamischen Wechsel des Umfanges der Speicherschleifen fähig, um eine Anpassung an sich ändernde Erfordernisse der Daten zu erreichen. Als Komponente der Speicherbeeinflussung ist der Speicher für die grundlegende Bearbeitung und Unterbringung der Daten anwendbar. Somit bildet die Erfindung einen inhaltsadressierbaren, sich selbst sortierenden, rekonstruierbaren Speicher, der die primitiven Funktionen des seriellen Vergleichens und Austauschens lenkt, damit diese Fähigkeiten in einem einzigen umlaufenden Speichergerät erzieh werden.

Die Ausführungsformen der Erfindung, in denen die heutige LSI-Technologie ausgenutzt wird, liefern eine Anordnung, deren Kosten mit den Speichern mit zufallsverteiltem Zugriff unter Anwendung derselben Technologie vergleichbar sind, und zusätzliche Möglichkeiten, wie sie bereits im einzelnen erläutert sind. — Verglichen mit den bekannten inhaltsadressierbaren Speichern bietet der vorliegende Speicher bezüglich der Ausführung derjenigen Funktionen, die beiden Arten von Speichern gemeinsam sind, einen herabgesetzten Kostenaufwand an.

Zusammenfassend gesehen, weist jedes Schaltelement einen seriell arbeitenden Komparator und einen Schalter zur Isolierung und zum Austausch von Daten zwischen zwei zusammengehörigen Speicherschleifen auf; in Kombination mit dem Komparatorteil und dem

. Schalter sind im Speicher weitere Schaltungen vorgesehen. Die Daten aus den Speicherschleifen laufen durch die Schaltelemente, damit an ihnen eine Sortierung in an- oder absteigender Folge, das zugehörige Suchen mit dem Wiederauffinden der untergebrachten Daten, sowie ein Weiterschalten der aufgezeichneten Daten bis auf den laufenden Stand, ein Be- und Entladen des Stapels von Aufzeichnungen oder der Basisdaten stattfinden, wobei die Speicheranordnung dynamisch erneut eingestellt werden kann.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Speicher für Rechenautomaten mit mindestens zwei parallel angeordneten Speicherschleifen, in denen ständig ein Fluß digitaler Daten zirkuliert, und mit Schaltelementen, von denen unter der Mitwirkung von Steuersignalen die Daten in die jeweilige Speicherschleife durch je einen Eingang einschleusbar bzw. aus der jeweiligen Speicherschleife durch je einen Ausgang ausschleusbar sind, dadurch gekennzeichnet^ daß durch zumindest ein Aktivierungssignal (A, oder INT) ein Schalter (22) derart betätigbar ist, daß der Eingang (X) der einen Speicherschleife (L_n) an den Ausgang (Y₁₊ \) der anderen Speicherschleife (L„+\) und der Ausgang (YJ der einen Speicherschleife (L_n) an den Eingang (X₁₊ 1) der anderen Speicherschleife (L„₊<) anschließbar sind.

2. Speicher nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang (X) der einen Speicherschleife (L_n) und den Ausgängen (Yi und Yi₊]) der beiden Speicherschleifen (L_n und L_n+ i) je ein Feldeffekt-Transistor (32; 34), sowie zwischen dem Eingang (Xi+\) der anderen Speicherschleife (L_n+]) und den Ausgängen fV/und Yi₊]) der beiden Speicherschleifen (L_n und L_n+ \) je ein weiterer Feldeffekt-Transistor (33; 35) angeschlossen sind, und daß vom Aktivierungssignal (Ai oder INT) der eine am Eingang (Xi) der einen Speicherschleife (L_n) liegende Feldeffekt-Transistor (34) und der eine am Eingang (A",+ ,) der anderen Speicherschleife (L_n+ \) liegende Feldeffekt-Transistor (33) in den Leitungszustand überführbar sind, während vom invertierten Aktivierungssignal (INT, Ai) der andere am Eingang (Xi) der einen Speicherschleife (L_n) liegende Feldeffekt-Transistor (32) und der andere am Eingang (X₁-+\) der anderen Speicherschleife (L_n+ ,) liegende Feldeffekt-Transistor (35) in den Sperrzustand schaltbar sind.

3. Speicher nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des einen am Eingang (Xj) der einen Speicherschleife (L_n) liegenden Feldeffekt-Transistors (34) und die Steuerelektrode des einen am Eingang (Xi₊]) der anderen Speicherschleife (L_n+]) liegenden Feldeffekt-Transistors (33) am Ausgang eines ODER-Gliedes (26) zusammengeschlossen sind, dem entweder aus einem Komparator (25) ein Austauschsignal (INT) oder aus einem Tätigkeits-Steuerteil (23', 23) dessen invertiertes Ausgangssignal (Ai) zuführbar ist, und daß die Steuerelektrode des anderen am Eingang (Xi) der einen Speicherschleife (L_n) liegenden Feldeffekt-Transistors (32) und die Steuerelektrode des anderen am Eingang (Xi+\) der anderen Speicherschleife (L_n+ \) liegende Feldeffekt-Transistors (35) am Ausgang eines UND-Gliedes (27) zusammengeschlossen sind, dem das invertierte Austauschsignal (INT) und das Ausgangssignal (Ai) des Tätigkeits-Steuerteils (23', 23) zuführbar sind.

4. Speicher nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang (XJ der einen Speicherschleife (L_n) den beiden Feldeffekl-Transitoren (32 und 34) ein Feldeffekt-Transistor (30) vorgeschaltet ist, der von einem weiteren Feldeffekt-Transistor (31) überbrückbar ist, und daß der Steuerelektrode des weiteren Feldeffekt-Transistors (31) ein Ersatzfeld-Steuersignal (RF) aus dem

Komparator (25) zum Einlaß von Ersatzdaten (RD) zuführbar ist, während an der Steuerelektrode des vorgeschalteten Feldeffekt-Transistors (30) das invertierte Esatzfeld-Steuersignal (RF) zum Abklemmen des Eingangs (Xi)AtT einen Speicherschleife (L_n) angelegt ist

5. Speicher nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Augangssignal (Ai) des Tärigkeits-Steuerteils (23', 23) als Aktivierungsbit von einem verzögernden Flipflop (36) aus sowohl dem betätigbaren Schalter (22) des Schaltelementes (PEi) als auch dem Tätigkeits-Steuerteii (23', 23) des nächstfolgenden Schaltelements (EP₁₊]) zuführbar ist, und daß das verzögernde Flipflop (36) sowohl von einem Ausgangssignal (Ai-]) des Tätigkeits-Steuerteils (23', 23) des vorhergehenden Schaltelements (PEi-]) als auch von der Vorderflanke (bRL) eines vom Komparator (25) entwickelten Steuersignals (RL)zum erneuten Einstellen schaltbar ist

6. Speicher nach dem Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (Ai) der Steuerelektrode zweier Feldeffekt-Transistoren (44, 45) des Tätigkeits-Steuerteils (23', 23) zuführbar ist, durch die den Schaltelementen (PE₁-._u PEi, PE₁₊]) parallel zuführbare Steuersignale (KFE bzw. KFO und KTUE bzw. KTUO) in Abhängigkeit vom Niveau des Ausgangssignals (Ai)an den Komparator (25) des Schaltelements (PEi) heranführbar sind.

7. Speicher nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (PEi, PE,+ ]) an Punkten der Speicherschleife (L_n) angeschlossen sind, die um eine halbe Länge der gesamten Speicherschleife (L_n) voneinander getrennt sind, und daß die beiden getrennten Schaltelemente (PE,, P₁₊1) je einer anderen Phase zugeordnet sind.

8. Speicher nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tätigkeits-Steuerteil (23) ein weiteres Flipflop (37) enthält, dem das Ausgangssignal (Ai-]) des Tätigkeits-Steuerteils (23) des vorhergehenden Schaltelements (PEj-i) und die Vorderflanke (bRL) des Steuersignals (RL) zum erneuten Einstellen zuführbar sind, und daß den Feldeffekt-Transistoren (44,45) jeweils zwei parallele Feldeffekt-Transistoren (40, 41 bzw. 42, 43) vorgeschaltet sind, deren Steuerelektroden derart mit den beiden Ausgängen (E, O) des Flipflop (37) verbunden sind, daß in Abhängigkeit von dem dem Flipflop (37) zugeführten Ausgangssignal (Ai-]) der eine Feldeffekt-Transistor (40 bzw. 42) der beiden parallelen Feldeffekt-Transistoren (40, 41 bzw. 42, 43) der Phase des Schaltelements (PE) entsprechend das eine Steuersignal (KFE bzw. KTUE) zum Feldeffekt-Transistor (44 bzw. 45) hindurchgehen läßt und der andere Feldeffekt-Transistor (41 bzw. 43) das andere Steuersignal (KFO bzw. KTUO) sperrt bzw. umgekehrt.

9. Speicher nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale (KFE, KFO) zumindest ein Schlüsselfeld zum Sortieren festlegen und gemeinsam mit das Sortieren angebenden Steuersignalen (MODE) und den Daten aus den am jeweiligen Schaltelement (PEJ angeschlossenen Speicherschleifen (L_n, L_n+\) dem in diesem Schaltelement (PEJ enthaltenen Komparator (25) zuführbar sind, der die Daten aus dem festgelegten Schlüsselfeld vergleicht und je nach dem Vergleichsergebnis das Austauschsignal (INT bzw. !NT) dem zwischen den beiden zugeordneten Speicherschlei-

fen (L_n, L_n+,) angeschlossenen Schalter (22) zufuhrt

10. Speicher nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale (KFE, KFO, KTUE, KTl)O)₁ zum Suchen ein Schiüsselfeld und den Schlüssel festlegen und gemeinsam mit das Suchen angebenden Steuersignalen (MODE) und Daten aus der einen am Schaltelement (PEi) angeschlossenen Speicherschleife (L„)dem in diesem Schaltelement (PE) enthaltenen Komparator (25) zuführbar sind, der die Schlüsseldaten, die von dem den Schlüssel festlegenden Steuersignal (KTUE, KTUO) vorgesehen sind, mit den Daten aus dem von den Steuersignalen (KFE, KFO) festgelegten Schlüsselfeld in der einen Speicherschleife (L_n) vergleicht, und daß vom Komparator (25) entsprechend dem Vergleichsergebnis ein das erfolgreiche Suchen bzw. das Gegenteil anzeigendes Signal (SS bzw. SS) einem Steuerteil (24) zum Wiederauffinden und das Austauschsignal (INTbzw. /Λ T) dem am Komparator (25) angeschlossenen Schalter (22) zuführbar ist.

11. Speicher nach den Ansprüchen 4 und 10. dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend dem Such- und Vergleichsergebnis in Gegenwart weiterer Steuersignale (MODE), die das Weiterschalten bis auf den laufenden Stand angeben, vom Komparator (25) das Ersatzfeld-Steuersignal (RF) zur Definition des Ersatzfeldes der in der einen Speicherschleife (L_n) zirkulierenden Daten und die in das Ersatzfeld einzufügenden Ersatzdaten dem Schalter (22) zuführbar sind.

12. Speicher nach dem Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend dem Vergleichsund Suchergebnis in Gegenwart der das Suchen angebenden Steuersignale (MODE) vom Komparator (25) die Übereinstimmung des Ersatzfeld-Steuer-Signals (RF)mü dem ein Anzeigerfeld definierenden Steuersignal (KTUE, KTUO) und die Übereinstimmung der in das Ersatzfeld einzufügenden Ersatzdaten (RD) mit dem das erfolgreiche Suchen anzeigenden Signal (SS) feststellbar ist, und daß vom Schalter (22) das das erfolgreiche Suchen anzeigende Signal (SS) in das Anzeigerfeld sinsetzbar ist, das von dem das Anzeigerfeld definierenden Steuersignal (KTUE, KTUO) in den durch die eine Speicherschleife (L_n) zirkulierenden Daten festgelegt ist

13. Speicher nach den Ansprüchen 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß vom Komparator (25) eine Übereinstimmung zwischen dem das Schlüsselfeld festlegenden Steuersignal (KFE, KFO) und dem das Anzeigerfeld definierenden Steuersignal (KTUE, KTUO)m Gegenwart der das Sortieren angebenden Steuersignale (MODE) feststellbar ist und die Daten gemeinsam mit dem das erfolgreiche Suchen anzeigenden Signal (SS) im Anzeigerfeld zur Wiedergewinnung über einen Datendurchlaß (21) abführbar sind.

14. Speicher nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten des Austauschsignals (INT) oder des das erfolgreiche Suchen anzeigenden Signals (SS) am Ende des betreffenden Bearbeitungsganges von einer Ausgabeschaltung (55) des Komparators (25) ein Ansprechsignal (Ri) an einer Ansprechleitung (17) anlegbar ist, die eine allen Schaltelementen (11) gemeinsame Ausgangsleitung des Speichers bildet.

15. Speicher nach den Ansprüchen 10 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerteil (24)

zum Wiederauffinden das das erfolgreiche Suchen anzeigende Signal (SS) aus dem zugehörigen Komparator (25) oder/und das das erfolgreiche Suchen anzeigende Signal (SSi-,) aus dem vorangehenden Schaltelement (PEj-,) führbar sind, von denen der Steuerteil (24) zumindest eines als Signal (SS₁) an das nachfolgende Schaltelement (PEj₊,) weitergibt, daß den Steuerteilen (24) aller Schaltelemente (11) ein Abschaltsignal (X>5Ä,> angelegt ist, und daß der Steuerteil (24) unter Mitwirkung des Abschaltsignals (DSR) in Gegenwart des das erfolgreiche Suchen anzeigenden Signals (SS) aus dem zugehörigen Komparator (25) und in Abwesenheit des das erfolgreiche Suchen anzeigenden Signals (SS,-,) aus dem vorangehenden Schaltelement (PEi-1) ein Funktionssignal (ER) an den zugehörigen Komparator (25) zurückgibt.

16. Speicher nach dem Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß an den Steuerteilen (24) zum Wiederauffinden aller Schaltelemente (11) ein Hilfssignal (ER) zum Ansprechen des nächsten Schaltelements (EPj₊,) gelegt ist, und daß der Steuerteil (24) unter Mitwirkung dieses Hilfssignals (NR) in Gegenwart des das erfolgreiche Suchen anzeigenden Signals (SS) aus dem zugehörigen Komparator (25) und in Abwesenheit des das erfolgreiche Suchen anzeigenden Signals (SSi-,) aus dem vorangehenden Schaltelement (PE,-,) ein Rückstellsignal (RC) an den zugehörigen Komparator (25) zurückgibt, der das von ihm abgegebene, das erfolgreiche Suchen anzeigende Signal (SS) zurückstellt.

17. Speicher nach den Ansprüchen 9 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenwart der das Sortieren angebenden Steuersignale (MODE) und des ein Schlüsselfeld festlegenden Steuersignals (KFE, KFO), das ein von Null sich unterscheidendes Datenfeld überspannt, ein Datenpaket über einen Datendurchlaß (20, 21) in die Speicherschleifen einführbar ist.

18. Speicher nach dem Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß über die Ausgangsklemme des Datendurchlasses (20, 21) der Inhalt der Speicherschleifen bei der Zuführung eines konstanten Signals an der Eingangsklemme des Datendurchlasses (20, 21) abführbar ist.

19. Speicher nach dem Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Gegenwart der zusätzlichen Steuersignale (MODE), die das Weiterschalten auf den neuesten Stand angeben, vom Komparator (25) die Übereinstimmung des Ersatzfeld-Steuersignals (RF) mit einem ein Weiterschaitfeld definierenden Steuersignal (KTUE, KTUO) und die Übereinstimmung der in das Ersatzfeld einzufügenden Ersatzdaten (RD) mit dem die auf den neuesten Stand zu bringenden Daten definierenden Signal feststellbar sind, und daß auf Grund der Übereinstimmungen das Datenfeld, das von dem das Weiterschaitfeld definierenden Steuersignal (KTUE, KTUO) vorgegeben ist, mit dem auf den neuesten Stand zu bringenden Daten weiterschaltbar ist, die in den Speicherschleifen zirkulieren.