DE3727846A1 - Assoziative operations-speichereinrichtung - Google Patents
Assoziative operations-speichereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine assoziative Operations-Speichereinrichtung
für die Rechentechnik und Automation.
Es ist eine assoziative Speichereinrichtung bekannt, an
deren Speichermatrix die Ausgänge zweier Decodiergeräte
für die Auswahl der Speicherzelle nach Reihen und
Spalten angeschlossen sind, während ihre Eingänge mit
den Ausgängen der Puffer für Adressensignale in Verbindung
stehen. Die Eingangs-Informationsdaten sind an die
Eingänge eines Speichers für Eingabe-Informationsdaten
angeschlossen, dessen Ausgänge mit den Eingängen eines
Maskenspeichers verbunden sind, dessen Ausgänge mit den
Eingängen der Speichermatrix und mit einem Teil der Eingänge
eines Komparators in Verbindung stehen. Die Ausgänge
der Speichermatrix sind mit den restlichen Eingängen
des Komparators verbunden, dessen Ausgänge mit einem Teil
der Eingänge des Ausgabedatenspeichers in Verbindung stehen,
dessen Ausgang mit dem Eingang des Ausgabepuffers
verbunden ist. Der Außeneingang für Lesen/Aufzeichnung
ist einer der Eingänge des Eingabe-Informationsdatenspeichers,
der Außeneingang für die Auswahl einer Schaltung
ist einer der Eingänge des Ausgabe-Datenspeichers und
der Außeneingang für das Maskieren ist ein Teil der Eingänge
des Maskenspeichers (Kreismer L.P. u. a.: "Assoziativnii
Sapominajustie Ustroistva" Biblioteka po Avtomatika,
Jg. 245, Energia, 1967).
Ein Nachteil der assoziativen Speichereinrichtung ist
die große Anzahl äußerer Ausschlüsse wegen des Vorhandenseins
von Eingängen zum Adressieren jeder Speicherzelle
und die damit verbundene Unbequemlichkeit - die Adressen
müssen in einer zusätzlichen äußeren Vorrichtung gespeichert
werden. Wenn man die Begrenzung seitens der Anzahl
der Herausführungen der Standardgehäuse für die Montage
von integrierten Schaltungen in Betracht zieht, wirkt
sich das Vorhandensein zusätzlicher Schienen für die
Adressierung auf die Informationseingänge für das assoziative
Suchen ungünstig aus, d. h. es wird die Stellenzahl
(Kapazität) der assoziativen Bedingung begrenzt. Die Einrichtung
weist begrenzte funktionelle Möglichkeiten auf
- sie kann nur eine assoziative Funktion - "assoziatives
Lesen JA/NEIN" realisieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine assoziative Speichereinrichtung
mit der Möglichkeit zum Erhöhen der Stellenzahl
der assoziativen Bedingung zu schaffen, welche erweiterte
funktionelle Möglichkeiten aufweist und vom Standpunkt
des Benutzers eine erleichterte Arbeit mit der Einrichtung
bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Speichervorrichtung sind Gegenstand der
Patentansprüche 2 bis 7.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält
jeder Komparator der ersten Gruppe ein zwölftes NOR-Element,
dessen erster Eingang mit dem inversen Ausgang des
Registers zur Bestimmung aller Zahlen kleiner als die
vorgegebene Zahl, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang
des Ein-/Ausgabespeichers und dessen dritter Eingang mit
dem Ausgang für "eine größere Zahl" des vorhergehenden
Komparators in Verbindung steht. Der Ausgang des zwölften
NOR-Elements und der Ausgang für "eine kleinere Zahl"
des vorhergehenden Komparators sind an den Eingang eines
ersten ODER-Elements angeschlossen, welches ein Ausgang
für "eine kleinere Zahl" des Komparators ist. Der inverse
Ausgang des Ein-/Ausgabespeichers, der Ausgang des Registers
zur Bestimmung aller Zahlen kleiner als die vorgegebene
Zahl und der Ausgang für "eine kleinere Zahl"
des vorhergehenden Komparators sind an die Eingänge eines
dreizehnten NOR-Elements angeschlossen. Der Ausgang
des dreizehnten NOR-Elements und der Ausgang für "eine
größere Zahl" des vorhergehenden Komparators stehen in
Verbindung mit den Eingängen eines zweiten ODER-Elements,
dessen Ausgang ein Ausgang für "eine größere Zahl" des
Komparators ist.
Jeder Komparator der zweiten Gruppe enthält ein vierzehntes
NOR-Element, dessen erster Ausgang mit dem inversen
Ausgang des Registers zur Bestimmung aller Zahlen größer
als die vorgegebene Zahl, dessen zweiter Eingang mit dem
Ausgang des Ein-/Ausgabespeichers und dessen dritter Eingang
mit dem Ausgang für "eine größere Zahl" des vorhergehenden
Komparators verbunden ist. Der Ausgang des vierzehnten
NOR-Elements und der Ausgang für "eine kleinere
Zahl" seines vorhergehenden Komparators sind an die Eingänge
eines dritten ODER-Elements angeschlossen, welcher
ein Ausgang für "eine kleinere Zahl" des Komparators ist.
Der inverse Ausgang des Ein-/Ausgabespeichers, ein Ausgang
des Registers zur Bestimmung aller Zahlen größer als
die vorgegebene Zahl und der Ausgang für "eine kleinere
Zahl" des vorhergehenden Komparators stehen in Verbindung
mit den Eingängen eines fünfzehnten NOR-Elements. Der Ausgang
des fünfzehnten NOR-Elements und der Ausgang für
"eine größere Zahl" des vorhergehenden Komparators sind
an die Eingänge eines vierten ODER-Elements angeschlossen,
welcher ein Ausgang für "eine größere Zahl" des Komparators
ist.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht
darin, daß keine Außensignale zum Adressieren jeder Speicherzelle
von der Speichermatrix benutzt werden, was die
Anzahl der äußeren Herausführungen vermindert und eine
Erhöhung der Zahlenstellung der assoziativen Bedingung
erlaubt, womit die Arbeit erleichtert wird. Es wurden
vier neue assoziative Funktionen eingeführt: mehrdeutige
Antwort, bei welcher alle Zahlen, die in der assoziativen
Operations-Speichereinrichtung aufgezeichnet sind,
gelesen werden, gleichbedeutend der vorgegebenen maskierten
Eingabe-Information; alle Zahlen kleiner als die vorgegebene
Zahl, bei welcher alle Zahlen gelesen werden,
welche in der assoziativen Operations-Speichereinrichtung
aufgezeichnet sind, welche kleiner von der gegebenen Eingabe-Information
sind; alle Zahlen größer als die vorgegebene
Zahl, bei welcher alle Zahlen gelesen werden, die
in der assoziativen Operations-Speichereinrichtung aufgezeichnet
sind, welche größer als die vorgegebene Eingabe-
Information sind; alle Zahlen, die im Intervallbereich
VON/BIS sind, bei welcher alle Zahlen gelesen werden,
die in der assoziativen Operations-Speichereinrichtung
aufgezeichnet sind, welche im vorgegebenen Intervall eingeschlossen
oder sich außerhalb eines vorgegebenen Intervalls
befinden. Damit die Herausführungen der Einrichtung
wesentlich erhöht werden, werden zweiseitige Eingabe-
Ausgabe-Informationsschienen benutzt.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung gezeigten
Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer assoziativen Operations-Speichereinrichtung,
Fig. 2 eine logische Realisierung der Funktion Maskieren
eines beliebigen Bits der Eingabe-Information,
Fig. 3 eine logische und schaltbildtechnische Realisierung
einer Speicherzelle der assoziativen Operations-Speichereinrichtung,
Fig. 4 eine logische Realisierung eines Bits des Registers
für Besetzung,
Fig. 5 eine logische Realisierung eines Bits des Speichers
für eine mehrdeutige Antwort,
Fig. 6 ein Blockschaltbild der Intervalleinheit,
Fig. 7 eine logische Realisierung eines Komparators
des Registers zur Bestimmung aller Zahlen kleiner
als die vorgegebene Zahl und
Fig. 8 eine logische Realisierung eines Komparators
des Registers zur Bestimmung aller Zahlen größer
als die vorgegebene Zahl.
Die erfindungsgemäße Einrichtung (Fig. 1) besteht
aus einer Ein-/Ausgabeeinheit 1 mit N zweiseitigen
Ein-/Ausgabe-Informationsschienen, welche mit den entsprechenden
zweiseitigen Schienen eines Ein-/Ausgabespeichers
2 verbunden sind, dessen Ausgänge an einen Teil der Eingänge
eines Maskierspeichers 3 angeschlossen sind. Die
Ausgänge des Maskierspeichers 3 sind mit den Eingängen
einer Speichermatrix 4 verbunden, welche Speicherzellen
und Komparatoren zu denen enthält. Ein Teil der Ausgänge
der Speichermatrix 4 ist mit Eingängen des Ein-/Ausgabespeichers
2 verbunden, ein weiteres Teil ihrer Ausgänge
ist an die Eingänge eines Besetzungsspeichers 5 angeschlossen,
dessen Ausgänge mit den Eingängen der Speichermatrix
4 verbunden sind. Die Ausgänge eines Speichers
für eine mehrdeutige Antwort 6 sind mit Eingängen des
Ein-/Ausgabespeichers 2, mit den Eingängen der Speichermatrix
4 und mit Eingängen einer Ausgabeeinheit 7 verbunden.
Die restlichen Eingänge der Ausgabeeinheit 7 stehen
in Verbindung mit den Ausgängen des Besetzungsspeichers
5, mit Ausgängen einer Steuereinheit 8 und mit Ausgängen
einer Intervalleinheit 9. Die Ausgänge der Intervalleinheit
9 sind an Eingänge der Ein-/Ausgabeeinheit 1 angeschlossen,
und die Ausgänge der Steuereinheit 8 stehen
in Verbindung mit Eingängen der Ein-/Ausgabeeinheit 1,
mit Eingängen des Ein-/Ausgabespeichers 2, mit Eingängen
des Maskierspeichers 3, mit Eingängen des Speichers für
eine mehrdeutige Antwort 6 und mit Eingängen der Intervalleinheit
9, die Eingänge der Steuereinheit 8 stehen
in Verbindung mit den äußeren Eingängen der Vorrichtung
für die Schlatungsauswahl , für Lesen/Aufzeichnung R/W,
für die Löschung D, für das Maskieren M, für das allgemeine
Nullstellen R, für eine mehrdeutige Antwort MA,
für alle Zahlen kleiner als die vorgegebene Zahl <, für
alle Zahlen größer als die vorgegebene Zahl < und mit
einem Ausgang des Besetzungsspeichers 5. Die Ausgänge
der Ein-/Ausgabeeinheit 1 und die Ausgänge des Ein-/Ausgabespeichers
2 sind an die Eingänge der Intervalleinheit
9 angeschlossen. Die Ausgänge der Speichermatrix 4 sind
mit Eingängen des Speichers 6 für eine mehrdeutige Antwort
verbunden. Der Ausgang der Ausgabeeinheit 7 ist der
äußere Informationsausgang INF der Einrichtung.
Das Maskenregister 3 besteht aus einzelnen Bits (Fig. 2)
mit einem Trigger 10, dessen Eingang mit dem Innentakt
M für das Maskieren verbunden ist. Sein weiterer Eingang
ist an den Ausgang eines UND-Elements 11 angeschlossen,
dessen Eingänge mit dem entsprechenden Ausgang Ai des
Ein-/Ausgabespeichers 2 und mit dem Ausgang des NOR-Elements
12 in Verbindung stehen. Die Eingänge des NOR-Elements
12 sind mit den Q-Ausgängen der Trigger aller Bits
des Maskenregisters 3 verbunden. Der Ausgang Qi des Triggers
10 ist an einen Eingang einer Eingabeeinheit 13, an
einen Eingang eines NOR-Elements 14 und an einen Eingang
eines NOR-Elements 15 angeschlossen. Der eine Ausgang
der Eingabeeinheit 13 ist an einen Eingang des NOR-Elements
14 angeschlossen, während der andere Ausgang an
einen Eingang des NOR-Elements 15 angeschlossen ist. Der
Ausgang A′i des NOR-Elements 14 und der Ausgang ′i des
NOR-Elements 15 stehen in Verbindung mit Eingängen der
Speichermatrix 4. Der Ausgang Ai des Ein-/Ausgabespeichers
2 ist an einen Eingang der Eingabeeinheit 13 angeschlossen.
Die Speichermatrix 4 besteht aus Speicherzellen (Fig. 3),
in denen jeweils der Drain eines Transistors T 16 mit der
Source eines Transistors T 17, mit der Source und dem Tor
(Gate) eines Transistors T 18, mit dem Tor eines Transistors
T 19 und mit dem Tor eines Transistors T 23 in Verbindung
steht. Der Ausgang A′i des NOR-Elements 14 (Fig.
2) ist an den Drain des Transistors T 17 und an den Drain
eines Transistors T 22 angeschlossen. Der Ausgang ′i
des NOR-Elements 15 (Fig. 2) steht in Verbindung mit dem
Drain eines Transistors T 20 und mit dem Drain des Transistors
T 23. Die Schiene für einen Innentakt T Ai zum
Aufzeichnen ist mit den Toren der Transistoren T 17 und
T 20 verbunden, der Drain des Transistors T 19 steht in
Verbindung mit der Source des Transistors T 20, mit der
Source und dem Tor des Transistors T 21, mit dem Tor des
Transistors T 16 und mit dem Tor des Transistors T 22.
Die Source des Transistors T 22 ist an die Source des Transistors
T 23, an den Drain eines Transistors T 25 und an
das Tor eines Transistors T 24 angeschlossen, dessen Drain
ein Ausgang Z AUSGi der Speicherzelle ist. Der Innentakt
T Li für das Lesen ist an das Tor des Transistors T 25 angeschlossen.
Die Speisespannung V CC der Schaltung ist
mit den Drains der Transistoren T 18 und T 21 verbunden,
und die allgemeine Masse V SS der Schaltung ist an die
Sourcen der Transistoren T 16, T 19, T 24 i, T 25 angeschlossen.
Der Besetzungsspeicher 5 besteht aus einzelnen Bits (Fig.
4), die einen Trigger 35 enthalten, dessen Eingang R₁
mit der Schiene für einen Innentakt R für das allgemeine
Nullstellen verbunden ist. Ein weiterer Eingang S steht
in Verbindung mit dem Ausgang eines NOR-Elements 32, während
sein dritter Eingang R₂ mit dem Ausgang eines NOR-
Elements 34 verbunden ist. Der eine Eingang des NOR-Elements
34 ist an die Schiene für den Innentakt LÖSCH für
das Löschen der Information angeschlossen, sein anderer
Eingang ist mit dem Ausgang eines Inverters 33 verbunden,
dessen Eingang mit dem Ausgang Z AUSGi der Speicherzelle
und mit dem Drain des Transistors T 28 in Verbindung steht.
Das Tor des Transistors T 28 ist mit dem Ausgang des Inverters
30 verbunden und seine Source ist an den Drain des
Transistors T 29 angeschlossen. Das Tor des Transistors
T 29 ist mit dem Tor des Transistors T 26 und mit dem Ausgang
Qi eines Triggers 35 verbunden. Der Ausgang Qi des
Triggers 35 steht in Verbindung mit dem Tor des Transistors
T 27 und mit einem Eingang des NOR-Elements 31, dessen
zweiter Eingang an die Innentaktschiene AUFZ für
die Aufzeichnung angeschlossen, und dessen dritter Eingang
mit der Innentaktschiene für die Aufzeichnungsfreigabe
T FAi verbunden ist. Die Innentaktschiene für die
Aufzeichnungsfreigabe T FAi ist an die Source des Transistors
T 27 angeschlossen, dessen Drain mit der Source des
Transistors T 26 verbunden ist und als Innentaktsignal
T FAi+1 für die Aufzeichnungsfreigabe zum nächsten Bit
des Registers für Besetzung 5 bestimmt ist. Das Drain des
Transistors T 26 ist mit der Speisespannung V CC der Schaltung
verbunden. Der Ausgang des NOR-Elements 39 ist als
Aufzeichnungstakt T Ai vorgesehen und ist mit dem Eingang
eines Inverters 30 verbunden. Der Ausgang des Inverters
30 ist an einen Eingang eines NOR-Elements 32 angeschlossen,
dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Inverters
33 verbunden ist, wobei die Source des Transistors T 29
an der gemeinsamen Masse V SS der Schaltung liegt.
Der Speicher 6 für eine mehrdeutige Antwort besteht aus
einzelnen Bits (Fig. 5), die einen Trigger 36 enthalten,
dessen Ausgang Qi an das Tor eines Transistors T 37 angeschlossen
ist, während sein inverser Ausgang i mit
dem Tor eines Transistors T 38 und mit einem Eingang eines
NOR-Elements 39 in Verbindung steht. Der Ausgang des
NOR-Elements 39 dient als Lesetakt T LESi; sein zweiter
Eingang ist mit der Schiene für einen Innentakt für die
Lesefreigabe T FLESi verbunden, welcher auch mit der Source
des Transistors T 38 in Verbindung steht. Der Drain des
Transistors T 38 ist mit der Source des Transistors T 37
verbunden, dessen Drain mit der Speisespannung V CC der
Schaltung in Verbindung steht. Die Source des Transistors
T 37 ist für ein Innentaktsignal T FLESi+1 zur Freigabe
des Lesens zum nächsten Bit des Speichers 6 für eine mehrdeutige
Antwort bestimmt. Der dritte Eingang des NOR-Elements
39 ist an den Innentakt für eine mehrdeutige Antwort
MA angeschlossen, welcher auch mit einem Eingang
eines NOR-Elements 40 verbunden ist. Der Ausgang des NOR-
Elements 40 ist mit einem Eingang S des Triggers 36 verbunden.
Der Innentakt M für das Maskieren ist an einen
zweiten Eingang des NOR-Elements 40 angeschlossen, dessen
dritter Eingang mit einem Ausgang des Inverters 41
und einem Eingang eines NOR-Elements 42 in Verbindung
steht. Der Ausgang des NOR-Elements 42 ist an einen Eingang
R₂ des Triggers 36 angeschlossen. Der Innentakt T MA
für mehrdeutige Antwort und der Innentakt T M für das Maskieren
sind an die Eingänge des NOR-Elements 42 angeschlossen,
und der Innentakt R für das allgemeine Nullstellen
ist mit einem Eingang R₁ des Triggers 36 verbunden. Der
Eingang des Inverters 41 steht in Verbindung mit dem Ausgang
Z AUSGi der Speicherzelle.
Die Intervalleinheit 9 (Fig. 6) enthält ein Register 43
zur Bestimmung aller Zahlen kleiner als eine vorgegebene
Zahl mit Komparatoren 44 und ein Register 47 zur Bestimmung
aller Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl mit
Komparatoren 48. An die Ausgänge X i und Y i eines jeden
Bits der beiden Register 43, 47 ist ein Eingang des entsprechenden
Komparators 44 bzw. 48 angeschlossen. Die
anderen zwei Eingänge der Komparatoren 44 und 48 stehen
in Verbindung mit den Ausgängen AUSG <i+1 und AUSG <i+1
der vorhergehenden Komparatoren. Die Ausgänge A i des Ein-/
Ausgabespeichers 2 sind an die Eingänge der entsprechenden
Bits des Registers 43 zur Bestimmung aller Zahlen
kleiner als eine vorgegebene Zahl, an die Eingänge der
entsprechenden Bits des Registers 47 zur Bestimmung aller
Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl, an einen Eingang
der Komparatoren 44 und an einen Eingang der Komparatoren
48 angeschlossen. Das Innentaktsignal T A< für die Aufzeichnung
steht in Verbindung mit dem Eingang des Registers
43 zur Bestimmung aller Zahlen kleiner als eine
vorgegebene Zahl, das Innentaktsignal T A< für die Aufzeichnung
ist an den Eingang des Registers 47 zur Bestimmung
aller Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl angeschlossen.
Der Ausgang "kleiner" AUSG <0 des Komparators
44, der dem Nullbit des Registers 43 zur Bestimmung aller
Zahlen kleiner als eine vorgegebene Zahl entspricht und
der Ausgang "größer" AUSG′ <0 des Komparators 48 entsprechend
dem Nullbit des Registers 47 zur Bestimmung aller Zahlen
größer als eine vorgegebene Zahl stehen in Verbindung
mit den Eingängen eines UND-Elements 52, dessen Ausgang
T AUSG Y<A<X als Innentaktsignal dient, das allen Zahlen
in einem vorgegebenen Intervalbereich bestimmt. Der Ausgang
für "größer" AUSG <0 des Komparators 44, der dem Nullbit
des Registers 43 zur Bestimmung aller Zahlen kleiner
als eine vorgegebene Zahl entspricht und der Ausgang für
"kleiner" AUSG′ <0 des Komparators 48, entsprechend dem
Nullbit des Registers 47 zur Bestimmung aller Zahlen
größer als eine vorgegebene Zahl, stehen in Verbindung
mit den Eingängen eines UND-Elements 51, dessen Ausgang
T AUSG Y<A<X als Innentaktsignal zur Bestimmung aller
Zahlen außerhalb des vorgegebenen Intervallbereichs dient.
Der Ausgang "kleiner" AUSG <0 des Komparators 44, der dem
Nullbit des Registers 43 zur Bestimmung aller Zahlen
kleiner als eine vorgegebene Zahl entspricht, ist über
einen Inverter 45 an einen Eingang eines NOR-Elements
46 angeschlossen. Das Innentaktsignal < für eine vorgegebene
Bedingung für "kleiner" steht in Verbindung mit
dem zweiten Eingang des NOR-Elements 46, dessen Ausgang
als Innentaktsignal T AUSG< für "kleiner" dient. Der Ausgang
"größer" AUSG′ <0 des Komparators 48 entspricht dem
Nullbit des Registers 47 zur Bestimmung aller Zahlen größer
als eine vorgegebene Zahl und ist über einen Inverter
49 an einen Eingang eines NOR-Elements 50 angeschlossen.
Das Innentaktsignal < für eine vorgegebene Bedingung
für "größer" steht in Verbindung mit dem zweiten Eingang
des NOR-Elements 50, dessen Ausgang als Innentaktsignal
T AUSG< für "größer" dient.
Jeder Komparator 44 (Fig. 7) enthält ein NOR-Element 53,
dessen erster Eingang an einen Ausgang i des Registers
43 zur Bestimmung aller Zahlen kleiner als eine vorgegebene
Zahl, dessen zweiter Eingang an einen Ausgang A i des
Ein-/Ausgabespeichers 2 und dessen dritter Eingang mit
dem Ausgang für "größer" AUSG <i+1 des vorhergehenden
Komparators 44 angeschlossen ist. Der Ausgang des NOR-Elements
53 und der Ausgang "kleiner" AUSG <i+1 des vorhergehenden
Komparators 44 sind an die Eingänge eines
ODER-Elements 54 angeschlossen, welches ein Ausgang
"kleiner" AUSG <i des Komparators 44 ist. Der Ausgang
i des Ein-/Ausgabespeichers 2, der Ausgang X i des Registers
43 zur Bestimmung aller Zahlen kleiner als eine
vorgegebene Zahl und der Ausgang "kleiner" AUSG <i+1 des
vorhergehenden Komparators 44 stehen in Verbindung mit
den Eingängen des NOR-Elements 55. Der Ausgang des NOR-
Elements 55 und der Ausgang "größer" AUSG <i+1 des vor
hergehenden Komparators 44 stehen in Verbindung mit den
Eingängen eines ODER-Elements 56, welches ein Ausgang
"größer" AUSG <i des Komparators 44 ist.
Jeder Komparator 48 (Fig. 8) enthält ein NOR-Element 57,
dessen erster Eingang mit dem Ausgang i des Registers
47 zur Bestimmung aller Zahlen größer als eine vorgegebene
Zahl, dessen zweiter Eingang mit dem
Ausgang A i des Ein-/Ausgabespeichers 2 und dessen dritter
Eingang mit dem Ausgang "größer" AUSG′ <i+1 des vorhergehenden
Komparators 48 verbunden ist. Der Ausgang des NOR-
Elements 57 und der Ausgang "kleiner" AUSG′ <i+1 des vorhergehenden
Komparators 48 stehen in Verbindung mit einem
ODER-Element 58, dessen Ausgang ein Ausgang "kleiner"
AUSG <i des Komparators 48 ist. Der Ausgang i des Ein-/
Ausgabespeichers 2, der Ausgang Y i des Registers 47 zur
Bestimmung aller Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl
und der Ausgang "kleiner" AUSG′ <i+1 des vorhergehenden
Komparators 48 stehen in Verbindung mit den Eingängen
des NOR-Elements 59. Der Ausgang des NOR-Elements 59 und
der Ausgang "größer" AUSG′ <i+1 des vorhergehenden Komparators
48 stehen in Verbindung mit den Eingängen eines
ODER-Elements 60, dessen Ausgang ein Ausgang "größer"
AUSG′ <i des Komparators 48 ist.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen assoziativen Operationsspeichereinrichtung
ist die folgende: einer von
beiden möglichen Zuständen am Wahleingang der Schaltung
(Fig. 1) - logische "1" oder logische "0" - gibt den
Zugriff zur Speichereinrichtung für die Arbeit mit ihr
frei, während ihn der andere sperrt. Dieser Eingang
wird zur Erweiterung des Umfangs der Speichereinrichtung
mit zusätzlichen Einrichtungen dieses Typs benutzt. Der
eine von beiden möglichen Zuständen des Eingangs Lesen/
Aufzeichnen R/W - logische "0" oder logische "1" - bestimmt
die Ausführung der Funktionen "assoziatives Lesen
JA/NEIN" oder der "Aufzeichnung einer neuen Information".
Die logische "1" am Löscheingang D bestimmt die Funktion
"Löschen einer Information nach einer vorgegebenen Bedingung".
Die logische "1" am Eingang "allgemeines Nullstellen"
R setzt die Einrichtung in die Ausgangsstellung. Der Eingang
Maskieren M weist viele funktionale Bestimmungen
auf: durch ihn kann man ein Maskieren der Eingabe-Information
für eine beliebige Kombination ihrer Bits vornehmen;
er nimmmt als Bedingung in einem Teil der Zyklen der
Funktion "mehrdeutige Antwort" samt dem Eingang für mehrdeutige
Antwort MA teil. Eine logische "1" am Eingang
kleiner als<oder am Eingang größer als<bestimmt den
Anfang einer der Funktionen "alle Zahlen kleiner als eine
vorgegebene Zahl" oder "alle Zahlen größer als eine vorgegebene
Zahl". Eine logische "1" an beiden Eingängen
bestimmt die Funktion "alle Zahlen im Intervallbereich
VON/BIS". Der Informationsausgang INF gibt eine Information
über den Zustand oder den Abschluß der angeführten
Funktionen. A O bis A N sind äußere Herausführungen der
Einrichtung, welche für bestimmte Zyklen der einzelnen
Funktionen als Eingänge für die assoziative N-stellige
Bedingung wirken, und für andere - als Ausgänge für eine
in der Einrichtung aufgezeichnete N-stellige Information.
Die Funktion "assoziatives Lesen JA/NEIN" ist eine Hauptfunktion
für diesen Typ von Einrichtungen. Demzufolge
stimmt diese Funktion der Einrichtung erfindungsgemäß
nach den Möglichkeiten und der Wirkungsweise mit der
Funktion "assoziatives Lesen JA/NEIN" der bekannten assoziativen
Speichereinrichtung völlig überein.
Um eine oder mehrere Stellen der Eingangsinformation zu
maskieren, ist ein separater Maskierzyklus notwendig. Es
wird eine logische "1" denjenigen Eingängen A i (Fig. 2)
zugeführt, welche zu maskieren sind. Es wird ein Potential
logische "1" auch dem äußeren Eingang M für das Maskieren
zugeführt, welches Potential ständig aufrechterhalten
werden muß, bis es notwendig ist, diese Eingänge zu maskieren.
Am Anfang ist der Ausgang des N-Eingangs-NOR-
Elements 12 eine logische "1" und die Zuführung eines
Potentials logische "1" einer beliebigen Stelle der Ein
gabe-Information setzt den Ausgang des UND-Elements 11
der entsprechenden Stelle auf eine logische "1", was den
Trigger 10 rücksetzt, der Ausgang Q i geht auf eine logische
"1". Der Ausgang Q i des Triggers 10 führt zwei Funktionen
aus: das N-Eingangs-NOR-Element 12 wird rückgestellt,
womit das UND-Element 11 aller Stellen der Ausgabe-Information
blockiert wird. Eine zweite Maskierung wird verboten;
er setzt ferner den Ausgang A′ i und den inversen
Ausgang ′ i auf "0". Die logische "0" dieser beiden Ausgänge
wird von der Speicherzelle und dem in ihr integrierten
Komparator als der Eingabe-Information gleichbedeutende
Information aufgenommen.
Die Speicherzelle (Fig. 3) ist auf der Basis einer Stan
dard-Sechstransistor-Speicherzelle nach Art der statischen
Operations-Speichervorrichtungen gebildet, welche aus
den Transistoren T 16 bis T 21 und dem mit ihr integrierten
Komparator besteht, dessen logisches Äquivalent durch
zwei Schalttransistoren T 22 und T 23 und ein vereinigendes
N-Eingangs-NOR-Element erreicht wird und mittels des Transistors
T 24 i auf die einzelnen Stellen verteilt ist. Bei Vorhandensein
einer gleichbedeutenden Information, d. h. daß das
Potential von einem gemeinsamen Punkt A und vom Eingang
A′ i beispielsweise eine logische "1" ist, ist der Transistor
T 22 gesperrt, während der Transistor T 23 offen ist.
Das Potential logische "0" am Eingang ′ i wird durch ihn
zu einem gemeinsamen Punkt C übertragen. Wenn eine Gleichbedeutung
für alle Bits vorhanden ist, wird der Ausgang
des N-Eingangs-NOR-Elements, gebildet von den entsprechenden
Transistoren T 24 i , eine logische "1", was eine
Bedingung dafür ist, daß der Eingang der Ausgabeeinheit
7 ebenso eine logische "1" wird. Bei der Funktion "assoziatives
Lesen JA/NEIN" ist das eine Indikation für ein
Vorhandensein der Information im Speicher, gleich mit
der Eingabe-Information. Eine neue Information wird in
der Speicherzelle aufgezeichnet, wenn ein Potential "1"
dem äußeren Eingang R/W zugeführt wird, wobei die Steuereinheit
8 einen Takt T AUFZ erzeugt. Die Eingabe-Information
wird den Eingängen der Ein-/Ausgabeeinheit 1 zugeführt
und über den Ein-/Ausgabespeicher 2 den Eingängen
A′ i und ′ i der Speicherzelle übermittelt. Die Transistoren
T 17 und T 20 werden geöffnet und ein gemeinsamer Punkt
A nimmt die Information von A′ i auf und ein gemeinsamer
Punkt B die Information von ′ i . Das Lesen der Information
von der Speicherzelle ist eine Variante der Funktion
"mehrdeutige Antwort", wobei eine Realisierung dieser
Funktion für eine Eingabe-Information erforderlich ist,
von der alle Bits maskiert sind. Es wird ein Takt T LESi
erzeugt, der den Transistor T 25 öffnet. Wenn das Potential
des gemeinsamen Punkts A eine logische "1" ist, und
das des gemeinsamen Punktes B eine logische "0", wird
′ i bis auf das Potential "0" durch den geöffneten Transistor
T 23 entladen, A′ i behält sein Potential "1". Für diesen
Zweck werden A′ i und ′ i auf das Potential "1" aufgeladen,
bevor die Funktion Lesen realisiert wird.
Der Besetzungsspeicher 5 führt folgende Funktionen aus:
jedes Bit registriert die Aufzeichnung einer N-stelligen
Eingabe-Information; jedes Bit sichert einen Aufzeichnungstakt
T Ai für eine N-stellige Eingabe-Information; jedes
vorhergehende Bit sichert die Freigabe der Aufzeichnung
T FAi . Beim ursprünglichen Nullstellen der Schaltung ist
der Ausgang Qi des Triggers 35 (Fig. 4) für alle Bits
des Besetzungsspeichers 5 eine logische "0", was einen
nichtausgefüllten Speicher bedeutet, unabhängig vom Zustand
der Speicherzellen. Außerdem wird durch eine logische
"0" am Ausgang Qi, die dem NOR-Element 31 zugeführt
wird, die Erzeugung eines Aufzeichnungstakts T Ai freigegeben,
der den Transistor T 27 versperrt und die Verbreitung
des Takts T FAi zum nächsten Bit blockiert, wobei die
"1" am Ausgang Qi den Transistor T 26 öffnet und der Takt
T FAi+1 eine logische "1" wird, d. h. daß die Erzeugung
des Aufzeichnungstakts T Ai+1 verboten wird. Um eine Information
im Speicher aufzuzeichnen, muß ein Potential logische
"1" dem Außeneingang R/W zugeführt werden, wobei
die Steuereinheit 8 einen Aufzeichnungstakt AUFZ mit
dem Potential "0" erzeugt. Falls das Bit T FAi ebenso eine
logische "0" ist, wird T Ai erzeugt und die Eingabe-Information
wird in der Speicherzelle aufgezeichnet. Nach
Beenden der Aufzeichnung werden Verhältnisse geschaffen,
welche mit denen bei der Funktion "assoziatives Lesen JA/
NEIN" gleich sind, bei welchen der Ausgang Z AUSGi eine
logische "1" wird. So wird durch den Aufzeichnungstakt T Ai
mittels des Inverters 30 und der Indikation für eine vollendete
Aufzeichnung durch eine "1" das Signal Z AUSGi über
den Inverter 33 freigegeben, so daß sich am Ausgang des
NOR-Elements 32 eine logische "1" einstellt, wodurch der
Trigger 35 umgekehrt wird. Dieser neue Zustand des Triggers
35 bestimmt ein Verbot für die Erzeugung eines neuen
Takts T Ai , wobei die "1" am Ausgang Qi das NOR-Element
31 blockiert und gleichzeitig die Freigabe für eine Aufzeichnung
T FAi durch den geöffneten Schalttransistor T 27
dem nächsten Bit übertragen wird.
Die aufeinanderfolgende Verbindung der Transistoren T 28
und T 29 an Z AUSGi sichert die logische "0" von Z AUSGi
aller Speicherzellen, in denen immer noch keine Aufzeichnung
von Information verwirklicht ist, was nullgestellten
Speicherzellen gleichbedeutend ist.
Der Zyklus "Löschen der Information aus der Speicherzelle"
wird verwirklicht, indem der Ein-/Ausgabeeinheit 1 N-
stellige Eingabe-Information (sie kann auch maskiert
sein) zugeführt wird, die zu löschen ist. An den Außeneingang
D der Einrichtung wird eine logische "1" zugeführt.
Die Steuereinheit 8 erzeugt einen Löschtakt T LÖSCH ,
wobei ihr inverses Signal LÖSCH , samt dem inversen Signal
von Z AUSGi auf das NOR-Element 34 wirkt und Ausgangssignal
"1" wird. Das ist eine Bedingung, daß sich der
Trigger 35 in die Ausgangsstellung rückstellt, was einer
gelöschten Information gleichbedeutend ist. Ähnlich ist
die Wirkung des Außentakts R für ein allgemeines Nullstellen,
doch seine Wirkung ist allgemein für alle Bits
des Besetzungsspeichers 5.
Die Funktion "mehrdeutige Antwort" wird in einigen Subzyklen
verwirklicht; da die assoziative Operations-
Speichereinrichtung so organisiert ist, daß sie keine
Verdoppelung der aufgezeichneten Information zuläßt, wird
im Zyklus "mehrdeutige Antwort" immer mit einer bis zu
einem gegebenen Niveau maskierten Eingabe-Information
gearbeitet. Im ersten Zyklus wird am Eingang der Ein-/
Ausgabeeinheit 1 eine maskierte Eingabe-Information zugeführt,
für welche die entsprechende mehrdeutige Aufzeichnung
im Speicher gesucht wird. An die Außeneingänge M
und MA wird das Potential "1" zugeführt. Bei diesen Verhältnissen
erzeugt die Steuereinheit 8 die Takte T M und
T MA mit dem Potential "1" und die Takte M und MA mit
dem Potential "0". Wenn die Eingabe-Information auch im
Speicher enthalten ist, ist Z AUSGi eine "1" und über den
Inverter 41 wird freigegeben, daß sich am Ausgang des
NOR-Elements 40 eine "1" einstellt, was den Trigger 36
umkehrt. Der Ausgang Qi geht auf "1". Dieses Potential
am Ausgang Qi öffnet die Transistoren T 37, während T 38
durch die logische "0" am Ausgang i gesperrt ist. Der
Takt T FLES i+1 für die Freigabe des Lesens zum nächsten
Bit wird "1" und verbietet das Lesen. Damit endet der
erste Zyklus, wobei alle Trigger 36 aller Bits den Speicher
für eine "mehrdeutige Antwort" 6, dessen entsprechende
Speicherzellen die Eingabe-Information enthalten,
gegenüber ihrem Ausgangszustand umkehren. Die folgenden
Subzyklen weisen so eine Anzahl auf, wieviel Mal die
maskierte Eingabe-Information im Speicher enthalten ist.
Während dieser Subzyklen wird eine "0" dem Außeneingang
M und eine "1" dem Außeneingang MA zugeführt, welcher
am Ende jedes Subzyklus das Potential "0" annimmt. Dies
schafft zu Beginn jedes Subzyklus die Bedingung, einen
Lesetakt T LESi vom Ausgang des NOR-Elements 39 zu erzeugen,
und daß die in der Speichermatrix 4 aufgezeichnete
volle, nicht maskierte Information gelesen wird, die der
vorgegebenen Eingabe-Information gleichbedeutend ist.
Am Ende des Subzyklus wird der Takt T MA "0", und weil
die Information von der Speichermatrix 4 gelesen wird,
ist dies eine Bedingung, ähnlich der Funktion "assoziatives
Lesen JA/NEIN" und Z AUSGi ist "1". Über den Inverter
41 wird eine Bedingung erhalten, daß der Ausgang des
NOR-Elements 42 auf "1" liegt und daß der Trigger 36 in
die Ausgangsstellung umkehrt, wobei der Ausgang Qi das
Potential "0" annimmt. Auf diese Weise wird das Öffnen
des Transistors T 38 und das Sperren des Transistors T 37
verwirklicht, wobei die Freigabe des Lesens T FLESi dem
nächsten Bit für den nächsten Subzyklus übertragen wird.
Die Intervalleinheit 9 (Fig. 6) enthält zwei Register und
eine Logik, welche drei Funktionen verwirklichen: alle
Zahlen kleiner als eine vorgegebene Zahl, was das Lesen
der Information bedeutet, die im Speicher aufgezeichnet
ist, welche kleiner als eine vorgegebene Eingabe-Information
ist; alle Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl,
was das Lesen der im Speicher aufgezeichneten Information
bedeutet, die größer als eine vorgegebene Eingabe-Information
ist; alle Zahlen im Intervallbereich VON/BIS, was
das Lesen einer im Speicher aufgezeichneten Information
bedeutet, welche sich im oder außerhalb eines vorgegebenen
Intervallbereichs befindet, welcher durch zwei Einga
be-Informationen bestimmt wird. Es sind einige Subzyklen
notwendig:
Bei der Funktion "alle Zahlen kleiner als eine vorgegebene
Zahl" im ersten Subzyklus wird am Eingang der Ein-/Ausgabeeinheit
1 die Eingabe-Information eingegeben, der
gegenüber die Bedingung erfüllt sein muß. An den Außeneingang
"kleiner"<wird eine "1" zugeführt und die
Steuereinheit 8 erzeugt einen Aufzeichnungstakt T A< ,
bei dem die Eingabe-Information im Register 43 für die
Bestimmung aller Zahlen kleiner als eine vorgegebene Zahl
aufgezeichnet wird. Im nächsten Subzyklus wird aufeinanderfolgend
die Information gelesen, welche in der Speichermatrix
4 aufgezeichnet ist, wobei diese über den Ein-/
Ausgabespeicher 2 der Intervalleinheit 9 an den Eingängen
A₀ bis A N zugeführt wird. Die Information von der Speichermatrix
4 wird Bit für Bit über die Komparatoren 44
mit der Eingabe-Information verglichen, die im Register
43 aufgezeichnet ist. Wenn die Bedingung der Funktion erfüllt
ist, erzeugt das NOR-Element 46 einen Takt T AUSG< ,
welcher auf die Ein-/Ausgabeeinheit 1 wirkt. Diese Information
vom Speicher wird an den Ausgängen der Ein-/Ausgabeeinheit
angezeigt. Die Anzahl dieser Subzyklen ist
gleich der Anzahl der mit Informationen gefüllten Speicherzellen
der Speichermatrix 4, die gleich N ist.
Bei der Funktion "alle Zahlen größer als eine vorgegebene
Zahl" wird im ersten Subzyklus dem Eingang der Ein-/Ausgabeeinheit
1 die Eingabe-Information zugeführt, der
gegenüber die Bedingung der Funktion erfüllt sein muß.
Dem Außeneingang für "größer"<wird eine "1" zugeführt
und die Steuereinheit 8 erzeugt einen Takt T A< , bei
welchem die Eingabe-Information im Register 47 zur Bestimmung
"aller Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl" aufgezeichnet
wird. In den nächsten Subzyklen wird die In
formation der Reihe nach gelesen und in der Speichermatrix
4 aufgezeichnet, wobei über den Ein-/Ausgabespeicher
2 diese der Intervalleinheit 9 an den Eingängen A₀ bis A N
zugeführt wird. Die Information von der Speichermatrix
4 wird über Komparatoren 48 Bit für Bit mit der Eingabe-
Information verglichen, welche im Register 47 zur Bestimmung
"aller Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl" aufgezeichnet
ist. Wenn die Bedingung der Funktion erfüllt
ist, erzeugt das NOR-Element 50 einen Takt T AUSG< , welcher
auf die Einheit für Ein-/Ausgabe-Informationsdaten
1 wirkt. Diese Information vom Speicher wird an den
Ausgängen der Ein-/Ausgabeeinheit 1 angezeigt.
Die Anzahl dieser Subzyklen ist gleich der Anzahl der
mit Information gefüllten Speicherzellen der Speichermatrix
4, die maximal gleich N ist.
Bei der Funktion "alle Zahlen im Intervallbereich VON/
BIS" wird im ersten Subzyklus dem Eingang der Ein-/Ausgabeieinheit
1 die Eingabe-Information zugeführt, welche
das Intervall von oben begrenzt, während dem Außeneingang
"kleiner"<das Potential "1" zugeführt wird. Die Eingabe-
Information wird im Register 43 zur Bestimmung "aller
Zahlen kleiner als eine vorgegebene Zahl" aufgezeichnet.
Im zweiten Subzyklus wird dem Eingang der Ein-/Ausgabeeinheit
1 die Eingabe-Information zugeführt, welche das
Intervall von unten begrenzt, während dem Außeneingang
"größer"<das Potential "1" zugeführt wird. Die Eingabe-
Information wird im Register 47 zur Bestimmung "aller
Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl" aufgezeichnet.
Vom dritten Subzyklus bis zum Ende der Funktion wird den
Außeneingängen für "kleiner"<und "größer"<das Potential
"1" zugeführt und es beginnt ein aufeinanderfolgendes
Lesen der in der Speichermatrix 4 aufgezeichneten Information,
wobei diese über den Ein-/Ausgabespeicher 2 der Intervalleinheit
9 an den Eingängen A₀ bis A N zugeführt wird.
Die Information von der Speichermatrix 4 wird über die
Komparatoren 44 und die Komparatoren 48 gleichzeitig mit
der Eingabe-Information, die das Intervall bestimmt, Bit
für Bit verglichen. Wenn die im Speicher aufgezeichnete
Information der Bedingung der Funktion entspricht, wird
am Ausgang des UND-Elements 51 oder des UND-Elements 52
ein Takt T AUSG Y<A<X oder T AUSG Y<A<X erzeugt, der auf
die Ein-/Ausgabeeinheit 1 wirkt. Diese Information wird
am Ausgang der Ein-/Ausgabeeinheit 1 angezeigt. Die Anzahl
dieser Subzyklen ist gleich der Anzahl der mit Informationen
gefüllten Speicherzellen der Speichermatrix 4, die maximal
gleich N ist.
Claims (7)
1. Assoziative Operations-Speichereinrichtung, mit einer
Ein-/Ausgabeeinheit (1) für Informationsdaten
mit N zweiseitigen Ein-/Ausgabe-Informationsschienen,
welche an die entsprechenden zweiseitigen
Schienen eines Speichers (2) für Ein-/Ausgabe-Informationsdaten
angeschlossen sind, dessen Ausgänge mit
einem Teil der Eingänge eines Maskenregisters (3)
verbunden sind, dessen Ausgänge an einen Teil der
Eingänge einer Speichermatrix (4) angeschlossen sind,
welche Speicherzellen und Komparatoren zu denen enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Teil der Ausgänge der Speichermatrix (4) mit Eingängen
des Speichers (2) für Ein-/Ausgabe-Informationsdaten
verbunden ist und ein weiterer Teil ihrer Ausgänge
mit Eingängen eines Besetzungsspeichers (5) in
Verbindung stehen, dessen Ausgänge an die Eingänge
der Speichermatrix (4) angeschlossen sind, und die
Ausgänge eines Speichers (6) für mehrdeutige Antworten
mit den Eingängen des Ein-/Ausgabespeichers
(2), mit den Eingängen der Speichermatrix (4)
und den Eingängen einer Ausgabeeinheit (7) verbunden
sind, wobei die restlichen Eingänge der Ausgabeeinheit
(7) mit Ausgängen des Besetzungsspeichers (5),
mit Ausgängen einer Steuereinheit (8) und mit Ausgängen
einer Intervalleinheit (9) in Verbindung stehen,
deren Ausgänge an die Ausgänge der Ein-/Ausgabeeinheit
(1) angeschlossen sind, daß die Ausgänge der Steuereinheit
(8) in Verbindung stehen mit Eingängen der Ein-/
Ausgabe-Einheit (1), mit Eingängen des Ein-/Ausgabespeichers
(2), mit Eingängen des Maskenregisters (3),
mit Eingängen des Besetzungsspeichers (5), mit Eingängen
des Speichers (6) für eine mehrdeutige Antwort
und mit Eingängen der Intervalleinheit (9), und daß
die Eingänge der Steuereinheit (8) an die äußeren Eingänge
der Einrichtung wie folgt angeschlossen sind:
für die Auswahl einer Schaltung , für Lesen/Aufzeichnung
(R/W), für Löschen (D), für allgemeines Nullstellen
(R), für Maskieren (M), für eine mehrdeutige
Antwort (MA), für alle Zahlen kleiner als eine vorgegebene
Zahl (<), für alle Zahlen größer als eine vorgegebene
Zahl (<) und an den Ausgang des Besetzungsspeichers
(5), wobei die Ausgänge der Ein-/Ausgabe-
Einheit (1) und Ausgänge des Ein-/Ausgabespeichers
(2) mit Eingängen der Intervalleinheit (9) verbunden
sind und Ausgänge der Speichermatrix (4) in Verbindung
mit Eingängen des Registers (6) für eine mehrdeutige
Antwort stehen, wobei der Ausgang der Ausgabeeinheit
(7) ein äußerer Informationsausgang (INF) der
Einrichtung ist.
2. Operations-Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Maskierspeicher
(3) aus einzelnen Bits besteht, die einen
ersten Trigger (10) enthalten, dessen erster Eingang
mit einem Innentakt (M) für das Maskieren, und dessen
zweiter Eingang an den Ausgang eines ersten UND-Elements
(11) angeschlossen ist, dessen Eingänge mit den
entsprechenden Ausgängen (A i) des Ein-/Ausgabespeichers
(2) und mit dem Ausgang eines ersten NOR-Elements (12)
in Verbindung stehen, dessen Eingänge an die Q-Ausgänge
der Trigger aller Bits des Maskierspeichers (3) angeschlossen
sind, wobei ein Ausgang (Qi) des ersten Triggers
(10) mit einem Eingang einer Eingabeeinheit (13),
mit einem Eingang eines zweiten NOR-Elements (14) und
mit einem Eingang eines dritten NOR-Elements (15) verbunden
ist, wobei der eine Ausgang der Eingabeeinheit
(13) an einen Eingang eines zweiten NOR-Elements (14)
angeschlossen und der andere Ausgang mit einem Eingang
des dritten NOR-Elements (15) verbunden ist, wobei
der Ausgang des zweiten NOR-Elements (14) und der Ausgang
des dritten NOR-Elements (15) an die Eingänge
der Speichermatrix (4) angeschlossen sind, und ein
Ausgang (A i) des Ein-/Ausgabespeichers
(2) mit einem Eingang der Eingabeeinheit (13) in Verbindung
steht.
3. Operations-Speichereinrichtung nach Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Speichermatrix (4) aus Speicherzellen besteht, in denen
jeweils der Drain eines ersten Transistors (T 16)
mit der Source eines zweiten Transistors (T 17), mit
der Source und dem Tor eines dritten Transistors (T 18),
mit dem Tor eines vierten Transistors (T 19) und mit
dem Tor eines fünften Transistors (T 23) in Verbindung
steht, wobei ein Ausgang (A′ i) des zweiten NOR-Elements
(14) an den Drain des zweiten Transistors (T 17) und
an den Drain eines sechsten Transistors (T 22) angeschlossen
ist, und ein Ausgang (′ i) des dritten NOR-
Elements (15) in Verbindung mit dem Drain eines siebten
Transistors (T 20) und mit dem Drain des fünften
Transistors (T 23) steht, wobei ein Innentakt (T Ai)
für die Aufzeichnung mit den Toren des zweiten und
des siebten Transistors (T 17, (T 20) verbunden ist und
der Drain des vierten Transistors (T 19) in Verbindung
steht mit der Source des siebten Transistors (T 20),
mit der Source und dem Tor eines achten Transistors
(T 21), mit dem Tor des ersten Transistors (T 16) und
mit dem Tor des sechsten Transistors (T 22), wobei die
Source des sechsten Transistors (T 22) an die Source
des fünften Transistors (T 23), an den Drain eines neunten
Transistors (T 25) und an das Tor eines zehnten
Transistors (T 24 i ) angeschlossen ist, dessen Drain
ein Ausgang (Z AUSGi) der Speicherzelle ist und der
Innentakt für das Lesen (T LESi) mit dem Tor des neunten
Transistors (T 25) verbunden ist, wobei die Speisespannung
(V CC) der Schaltung mit den Drains des dritten
und des achten Transistors (T 18, (T 21) verbunden und
die Source des ersten, des vierten, des neunten und
des zehnten Transistors (T 16, (T 19, (T 24 i , (T 25) an der
gemeinsamen Masse (V SS) der Schaltung liegen.
4. Operations-Speichereinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Besetzungsspeicher (5) aus einzelnen
Bits besteht, welche einen zweiten Trigger (35) enthalten,
dessen Eingang mit einem Innentakt (R) für
ein allgemeines Nullstellen verbunden ist, daß ein
weiterer Eingang in Verbindung steht mit dem Ausgang
eines vierten NOR-Elements (32) und sein dritter Eingang
mit dem Ausgang eines fünften NOR-Elements (34)
verbunden ist, dessen Eingang an den Innentakt ( LÖSCH)
zum Löschen der Information angeschlossen ist und dessen
anderer Eingang in Verbindung mit dem Ausgang eines ersten
Inverters (33) steht, dessen Eingang mit dem Ausgang (Z AUSGi)
der Speicherzelle und mit dem Drain eines elften
Transistors (T 28) verbunden ist, wobei das Tor des
elften Transistors (T 28) mit dem Ausgang eines zweiten
Inverters (30) verbunden ist, und seine Source in Verbindung
mit dem Drain des zwölften Transistors (T 29)
steht, dessen Tor an das Tor eines dreizehnten Transistors
(T 26) und an einen Ausgang (i) des zweiten
Triggers (35) angeschlossen ist, dessen anderer Ausgang
(Qi) mit dem Tor des vierzehnten Transistors (T 27)
und mit einem Eingang eines sechsten NOR-Elements (31)
verbunden ist, dessen zweiter Eingang mit einem Innentakt
( AUFZ) der Aufzeichnung in Verbindung steht,
während sein dritter Eingang an den Innentakt (T FAi)
für die Freigabe einer Aufzeichnung angeschlossen ist,
welcher auch mit der Source des vierzehnten Transistors
(T 27) in Verbindung steht, desen Drain an die
Source des dreizehnten Transistors (T 26) und an den
Innentakt (T FAi+1) für die Freigabe einer Aufzeichnung
zum nächsten Bit des Besetzungsspeichers (5) angeschlossen
ist, wobei der Drain des dreizehnten Transistors
(T 26) mit der Speisespannung (V CC) der Schaltung verbunden
ist, und der Ausgang des sechsten NOR-Elements
(31) ein Takt (T AUFZi) für die Aufzeichnung ist und
an einen Eingang des zweiten Inverters (30) angeschlossen
ist, dessen Ausgang mit einem Eingang des vierten
NOR-Elements (32) verbunden ist, dessen anderer Eingang
mit dem Ausgang des ersten Inverters (33) in Verbindung
steht, wobei die Source des zwölften Transistors
(T 29) an der gemeinsamen Masse (V SS) der Schaltung
liegt.
5. Operations-Speichereinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Speicher (6) für eine mehrdeutige Antwort aus
einzelnen Bits besteht, welche einen dritten Trigger
(36) enthalten, dessen Ausgang (Qi) an das Tor eines
fünfzehnten Transistors (T 37) angeschlossen ist, und
dessen inverser Ausgang (i) mit dem Tor eines sechzehnten
Transistors (T 38) und mit einem Eingang eines
siebten NOR-Elements (39) in Verbindung steht, dessen
Ausgang ein Takt (T LESi) für das Lesen ist, wobei der
zweite Eingang des siebten NOR-Elements (39) mit einem
Innentakt (T FLESi) für die Freigabe des Aufzeichnungslesens
in Verbindung steht, welcher auch an die
Source des sechzehnten Transistors (T 38) angeschlossen
ist, dessen Drain für einen Innentakt (T FLESi+1) für
die Freigabe des Lesens zum nächsten Bit des Speichers
(6) für eine mehrdeutige Antwort bestimmt und mit der
Source des fünfzehnten Transistors (T 37) verbunden
ist, dessen Drain mit der Speisespannung (V CC) der
Schaltung in Verbindung steht, wobei der dritte Eingang
des siebten NOR-Elements (39) an die Schiene für den
inversen Innentakt für eine mehrdeutige Antwort ( MA)
angeschlossen ist, welche mit einem Eingang des achten
NOR-Elements (40) in Verbindung steht, dessen Ausgang
mit einem Eingang des dritten Triggers (36) verbunden
ist, und daß der inverse Innentakt ( M) für das Maskieren
an den Eingang des achten NOR-Elements (40) angeschlossen
ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang
des dritten Inverters (41) und mit einem Eingang eines
neunten NOR-Elements (42) in Verbindung steht, dessen
Ausgang an einen Eingang des dritten Triggers (36)
angeschlossen ist, wobei der Innentakt (T MA) für eine
mehrdeutige Antwort und der Innentakt (T M) für das Maskieren
mit den Eingängen des neunten NOR-Elements
(42) verbunden sind, und die Innentaktschiene (R) für ein
allgemeines Nullstellen in Verbindung mit einem
Eingang des dritten Triggers (36) steht, wobei ein
Eingang des dritten Inverters (41) mit dem Ausgang
(Z AUSGi) der Speicherzelle verbunden ist.
6. Operations-Speichereinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Intervalleinheit (9) ein Register (43) für
die Bestimmung aller Zahlen kleiner als eine vorgegebene
Zahl und ein Register (47) für die Bestimmung
aller Zahlen größer als eine vorgegebene Zahl mit einer
ersten bzw. zweiten Gruppe von Komparatoren (44,
48) enthält, wobei an die Ausgänge eines jeden Bits
der Register (43, 47) ein Eingang eines Komparators
der entsprechenden Gruppe angeschlossen ist, wobei die
weiteren zwei Eingänge jedes Komparators (44, 48) der
ersten und der zweiten Gruppe mit den Ausgängen ihrer
vorhergehenden Komparatoren (AUSG <i+1, AUSG <i+1)
verbunden sind, wobei die Ausgänge (A i) des Ein-/Ausgabespeichers
(2) an die Eingänge der entsprechenden
Bits der Register (43, 47) und an die Eingänge der
entsprechenden Komparatoren (44, 48) beider Gruppen
angeschlossen sind, wobei an die beiden Register (43,
47) die entsprechenden Innentaktsignale (T AUFZ <,
T AUFZ <) für die Aufzeichnung angeschlossen sind und
der Ausgang für "eine kleinere Zahl" (AUSG < 0) des
Komparators (44) der ersten Gruppe, dem Nullbit des Registers
(43) zur Bestimmung aller Zahlen kleiner
als eine vorgegebene Zahl entsprechend und der Ausgang
für "eine größere Zahl" (AUSG′ < 0) des Komparators
(48) der zweiten Gruppe, dem Nullbit des Registers
(47) für die Bestimmung aller Zahlen größer als
die vorgegebene Zahl in Verbindung mit den Eingängen
eines zweiten UND-Elements (52) stehen, dessen Ausgang
ein Innentaktsignal für die Bestimmung aller Zahlen
innerhalb des vorgegebenen Intervallbereichs (T AUSG
Y <A <X ) ist und der Ausgang für eine größere Zahl
(AUSG <0) des Komparators (44) der ersten Gruppe dem
Nullbit des Registers (43) für die Bestimmung aller
Zahlen kleiner als eine vorgegebene Zahl entsprechend
und der Ausgang für "eine kleinere Zahl" (AUSG′ < 0)
des Komparators (48) der zweiten Gruppe, dem Nullbit des
Registers (47) zur Bestimmung aller Zahlen größer als
eine vorgegebene Zahl entsprechend in Verbindung
mit den Eingängen eines dritten UND-Elements (51)
stehen, dessen Ausgang (T AUSG Y < A <X ) ein Innentaktsignal
für die Bestimmung aller Zahlen außerhalb des
vorgegebenen Intervallbereichs ist, wobei der Ausgang
für "eine kleinere Zahl" (AUSG < 0) des Komparators (44)
der ersten Gruppe, dem Nullbit des Registers (43)
für die Bestimmung aller Zahlen kleiner als eine vorgegebene
Zahl entsprechend, über einen vierten Inverter
(45) und ein inverses Innentaktsignal ( <) für eine
vorgegebene Bedingung für "eine kleinere Zahl" an die
Eingänge eines zehnten NOR-Elements (46) angeschlossen
sind, dessen Ausgang ein Innentaktsignal (T AUSG <)
für "eine kleinere Zahl" ist, und der Ausgang für "eine
größere Zahl" (AUSG′ < 0) des Komparators (48) der zweiten
Gruppe, dem Nullbit des Registers (47) für die
Bestimmung aller Zahlen größer als eine vorgegebene
Zahl entsprechend über einen fünften Inverter (49)
und das inverse Innentaktsignal ( <) für eine vorgegebene
Bedingung für "eine größere Zahl" an die Eingänge
eines elften NOR-Elements (50) angeschlossen
sind, dessen Ausgang für ein Innentaktsignal für "eine
größere Zahl" (T AUSG <) bestimmt ist.
7. Operations-Speichereinrichtung nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Komparator (44, 48) ein Dreieingangs-NOR-Element
(53, 57) enthält, dessen Ausgang
an einen Eingang eines Zweieingangs-ODER-Elements (54,
58) und über einen seiner Eingänge an einen Eingang
eines Zweieingangs-ODER-Elements (56, 60) angeschlossen
ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines
Dreieingangs-NOR-Elements (55, 59) verbunden ist, dessen
einer Eingang mit dem zweiten Eingang des anderen
ODER-Elements (54, 58) in Verbindung steht.
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1988
- 1988-06-13 US US07/206,063 patent/US4970684A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2624298A1 (fr) | 1989-06-09 |
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