JP3370222B2 - シーケンサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連想メモリ（以
下、ＣＡＭという）の検索手順（以下、シーケンスとい
う）を制御するシーケンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＡＭとは、予め所定数のメモリワード
にそれぞれ所定の記憶データを格納しておき、検索デー
タを与えて、この検索データとそれぞれのメモリワード
に格納されている記憶データとを比較することによっ
て、検索データと一致する記憶データが格納されている
メモリワードのメモリアドレスを、例えば所定の優先順
位に応じて順次出力するものである。

【０００３】例えば、記憶データとして、それぞれのメ
モリワードに氏名および電話番号を格納しておき、検索
データとして所定の氏名を与えることによって、検索デ
ータと一致する氏名が格納されているメモリワードのメ
モリアドレスが出力される。そして、このメモリアドレ
スに格納されている電話番号を読み出すことによって、
所定の氏名に対応する電話番号を得ることができる。

【０００４】以下に、従来のＣＡＭの構成、動作および
その問題点について説明する。まず、図５は、従来のＣ
ＡＭの一例のブロック図である。図示例のＣＡＭ３２
は、検索データを保持する検索データレジスタ３４と、
マスクデータを保持するマスクレジスタ３６と、デコー
ダ３８と、所定数のメモリワード４０と、一致フラグを
保持する一致フラグレジスタ４２と、エンコーダ４４
と、出力データを保持する出力データレジスタ４６とを
有している。

【０００５】このＣＡＭ３２において、それぞれのメモ
リワード４０には、予め所定のビット長を有する記憶デ
ータが格納される。検索データをビット単位でマスクす
るマスクデータをマスクレジスタ３６に書き込み、検索
データを検索データレジスタ３４に書き込むことによっ
て検索が開始される。このとき、検索データは、マスク
データによってマスクされ、このマスクされた検索デー
タは、それぞれのメモリワード４０に格納されている記
憶データと比較される。

【０００６】それぞれのメモリワード４０からは一致フ
ラグが出力されている。検索が終了したときに、それぞ
れのメモリワード４０から出力されている一致フラグ
は、検索データと記憶データとが一致するとアクティブ
状態とされ、逆に、不一致であれば非アクティブ状態と
される。そして、それぞれのメモリワード４０から出力
される一致フラグは、それぞれの一致フラグレジスタ４
２に保持される。

【０００７】これらの一致フラグレジスタ４２に保持さ
れた一致フラグはエンコーダ４４に入力され、アクティ
ブ状態の一致フラグの中で、最優先順位の一致フラグに
対応するメモリワード４０のメモリアドレスＡＤがエン
コードされて出力される。エンコーダ４４から出力され
るメモリアドレスＡＤは必要に応じてデコーダ３８に入
力され、デコードされてメモリアドレスＡＤに対応する
ただ１つのワード信号だけがアクティブ状態とされる。

【０００８】アクティブ状態のワード信号が入力される
メモリワード４０からは出力データが読み出され、出力
データレジスタ４６に保持されるとともに出力される。
次いで、一致フラグレジスタ４２に保持されているアク
ティブ状態の一致フラグの中で、最優先順位の一致フラ
グを非アクティブ状態とし、次に優先順位の高い一致フ
ラグを順次最優先順位の一致フラグに変更することによ
って、順次最優先順位の一致フラグに対応するメモリワ
ードのメモリアドレスＡＤを得ることができる。

【０００９】ところで、複数個のシーケンスからなる一
連の検索をしようとしたときに、例えば図示例のＣＡＭ
３２においては、マスクデータを順次書き換えながら複
数回の検索を行う必要がある。このため、シーケンスが
煩雑であるばかりでなく、その分、検索速度が低下する
という問題点がある。この問題点を解決するために、本
出願人は、特願平６−５４１４０号明細書において、既
に、ＣＡＭのシーケンスを制御するシーケンサを提案し
ている。

【００１０】図６は、本出願人の出願にかかわる特願平
６−５４１４０号明細書において開示されているＣＡＭ
のブロック図である。図示例のＣＡＭは、図５に示され
るＣＡＭ３２と比較すると、マスクレジスタがＮ個に変
更され、さらにセグメントデータを保持するＮ個のセグ
メントレジスタと、シーケンサとを有している。また、
シーケンサは、制御データを保持する所定数の制御デー
タレジスタからなる所定数のチャネルと、図示されてい
ないセグメントポインタとを有している。

【００１１】このＣＡＭにおいて、それぞれのメモリワ
ードには、記憶データの属性をあらわすセグメントデー
タおよび記憶データが予め格納される。それぞれのマス
クレジスタには予め所定のマスクデータが書き込まれ、
それぞれのセグメントレジスタには予め所定のセグメン
トデータが書き込まれ、チャネルの制御データレジスタ
には、それぞれ所定のマスクレジスタおよびセグメント
レジスタを指定する制御データが予め書き込まれる。

【００１２】検索を開始するに際しては、まず、セグメ
ントポインタがリセットされ、次いで、所定のチャネル
を指定しつつ、検索データを検索データレジスタに書き
込むことによって検索が開始される。例えば、チャネル
１が指定されると、まず、セグメントポインタによって
チャネル１の制御データレジスタ（１）が指定され、次
いで、この制御データレジスタ（１）に書き込まれてい
る制御データによって、Ｎ個のマスクレジスタの中の所
定のマスクレジスタと、Ｎ個のセグメントレジスタの中
の所定のセグメントレジスタが指定される。

【００１３】例えば、マスクレジスタ＃２が指定され、
セグメントレジスタ＃３が指定されると、検索データ
は、マスクレジスタ＃２に書き込まれているマスクデー
タによってマスクされる。そして、セグメントレジスタ
＃３に書き込まれているセグメントデータと、マスクさ
れた検索データとからなるデータは、それぞれのメモリ
ワードに格納されているセグメントデータおよび記憶デ
ータと比較される。

【００１４】次に、同一チャネルを指定しつつ、検索デ
ータを書き込むことによって、セグメントポインタでチ
ャネル１の制御データレジスタ（２）が指定され、以下
同様に、所定の検索が行われる。そして、最後の制御デ
ータレジスタが指定され、複数個のシーケンスからなる
一連の検索が終了した後、セグメントポインタをリセッ
トすることによって、再度同じ一連の検索を繰り返し行
うことができる。

【００１５】このように、同一チャネルを指定しつつ、
検索データを書き込むことによって、セグメントポイン
タで同一チャネルの次の制御データレジスタが順次指定
され、複数個のシーケンスからなる一連の検索を順次行
うことができるため、シーケンスを簡単化することがで
きるばかりでなく、その分、検索速度を高速化させるこ
とができる。

【００１６】ところで、このＣＡＭにおいて、１つのチ
ャネルは所定数の制御データレジスタから構成され、こ
れらの制御データレジスタは、セグメントポインタによ
って必ず制御データレジスタ（１）から順次指定され
る。このため、一連の検索を構成するシーケンスが少な
いとき、使用されない制御データレジスタは無駄になる
し、所定数のシーケンスからなる一連の検索を所定数定
義するためには、これに応じた所定数のチャネルが必要
となり、回路規模が増大するという問題点がある。

【００１７】例えば、１つのチャネルが１６個の制御デ
ータレジスタ（１）〜（１６）から構成されるときに、
３つのシーケンスからなる一連の検索を５種類定義しよ
うとすると、ハードウェアとしては制御データレジスタ
が１５個あれば定義できる、即ち、チャネルが１つあれ
ば定義できるばずであるが、チャネルが５つ必要となる
し、それぞれのチャネルの制御データレジスタ（４）〜
（１６）は使用することができず無駄になってしまう。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、回路規模
を増大させることなく、チャネルを構成する制御データ
レジスタを無駄なく使用することができ、これに定義で
きるシーケンスの個数を増加させることができるシーケ
ンサを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、連想メモリの検索手順を制御するシーケ
ンサであって、前記検索手順を指定する制御データを保
持する所定数の制御データレジスタからなる所定数のチ
ャネルと、この所定数のチャネルの中の所定のチャネル
を指定するチャネル指定手段と、このチャネル指定手段
によって指定されるチャネルの中の所定の制御データレ
ジスタを順次指定するセグメントポインタと、このセグ
メントポインタに、前記制御データレジスタを指定する
セグメント識別番号を初期値として設定する手段とを有
することを特徴とするシーケンサを提供するものであ
る。

【００２０】ここで、前記制御データレジスタは、さら
に複数個の制御手順からなる一連の検索の終了を指定す
るエンドフラグを保持するのが好ましい。

【００２１】また、前記セグメントポインタには、前記
初期値が外部端子経由で入力されるのが好ましい。

【００２２】

【作用】本発明のシーケンサは、セグメントポインタ
に、制御データレジスタを指定するセグメント識別番号
を初期値として設定できるようにすることによって、こ
のセグメントポインタによって指定される制御データレ
ジスタに書き込まれているシーケンスから順次一連の検
索を開始することができるように構成したものである。
このため、本発明のシーケンサによれば、回路規模を増
大させることなく、定義することができる一連の検索の
個数を増加させることができ、それぞれの制御データレ
ジスタを効率よく使用することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明のシーケンサを詳細に説明す
る。

【００２４】図１は、本発明のシーケンサを用いるＣＡ
Ｍの一実施例の部分ブロック図である。図示例のＣＡＭ
１０は、検索データを保持する検索データレジスタ１２
と、マスクデータを保持するＮ個のマスクレジスタ１４
と、セグメントデータを保持するＮ個のセグメントレジ
スタ１６と、本発明により提案されるシーケンサ１８
と、所定数のメモリワード２０とを有している。

【００２５】また、図２は、本発明のシーケンサの一実
施例のブロック図である。図示例のシーケンサ１８は、
シーケンスを指定する制御データを保持する所定数の制
御データレジスタ２２からなる所定数のチャネル２４
と、チャネル指定手段の一例であって、所定数のチャネ
ルの中の所定のチャネル２４を指定するアドレスデコー
ダ２６と、アドレスデコーダ２６によって指定されるチ
ャネル２４の中の所定の制御データレジスタ２２を指定
するセグメントポインタ２８とを有する。

【００２６】このＣＡＭ１０において、それぞれのメモ
リワード２０には予めセグメントデータおよび記憶デー
タが格納される。それぞれのマスクレジスタ１４には予
め所定のマスクデータが書き込まれ、それぞれのセグメ
ントレジスタ１６には予め所定のセグメントデータが書
き込まれる。

【００２７】また、図３に示されるように、それぞれの
制御データレジスタ２２には、シーケンスを指定する制
御データと、複数個のシーケンスからなる一連の検索の
終了を指定するエンドフラグとが書き込まれる。本発明
のシーケンサ１８においては、例えばエンドフラグが１
のときに一連の検索が終了されるものと定義することに
よって、それぞれのチャネル２４に複数個のシーケンス
からなる一連の検索が所定数定義される。

【００２８】検索を開始するに際しては、まず、ロード
信号をアクティブ状態にすることによって、複数個のシ
ーケンスからなる所定の一連の検索の中の最初のシーケ
ンスである制御データが書き込まれている制御データレ
ジスタ２２のセグメントＩＤ（識別番号）がセグメント
ポインタ２８に初期値として設定される。即ち、セグメ
ントポインタ２８によって、所定の一連の検索の中の最
初のシーケンスである制御データが書き込まれている制
御データレジスタ２２が指定される。

【００２９】次いで、複数個のシーケンスからなる所定
の一連の検索が書き込まれているチャネル２４を指定す
るアドレスデータを入力しつつ、検索データを検索デー
タレジスタ１２に書き込むことによって、複数個のシー
ケンスからなる所定の一連の検索の中の最初のシーケン
スが開始される。このとき、入力されるアドレスデータ
はアドレスデコーダ２６によってデコードされ、所定数
のチャネルの中の所定のチャネル２４が指定される。

【００３０】例えば、アドレスデータによってチャネル
１が指定されるとすると、まず、セグメントポインタ２
８によって、設定されているセグメントＩＤに応じて、
チャネル１に定義されている所定数の一連の検索の中の
所定の一連の検索の最初のシーケンスである制御データ
が書き込まれている制御データレジスタ２２が指定され
る。

【００３１】次いで、セグメントポインタ２８に初期値
としてセグメントＩＤ５が設定されており、このセグメ
ントポインタ２８によって、例えば制御データレジスタ
（５）が指定されるとすると、この制御データレジスタ
（５）に書き込まれている制御データによって、Ｎ個の
マスクレジスタの中の所定のマスクレジスタ１４と、Ｎ
個のセグメントレジスタの中の所定のセグメントレジス
タ１６とが指定される。

【００３２】制御データレジスタ（５）に書き込まれて
いる制御データによって、マスクレジスタ＃２が指定さ
れ、セグメントレジスタ＃３が指定されるとすると、セ
グメントレジスタ＃３に書き込まれているセグメントデ
ータと、マスクレジスタ＃２に書き込まれているマスク
データによってマスクされた検索データとからなるデー
タは、それぞれのメモリワード２０に格納されているセ
グメントデータおよび記憶データと比較される。

【００３３】次に、同一アドレスデータを入力すること
によって、同一のチャネル１を指定しつつ、検索データ
を検索データレジスタ１２に書き込むことによって、次
のシーケンスが開始される。このとき、セグメントポイ
ンタ２８に設定されているセグメントＩＤ５が１つイン
クリメント（増加）され、セグメントＩＤ６とされるこ
とによって、制御データレジスタ（６）が指定され、以
下同様に、所定の検索動作が行われる。

【００３４】そして、セグメントポインタ２８によっ
て、一連の検索の中の最後のシーケンスである制御デー
タが書き込まれている制御データレジスタ（８）が指定
され、同様に検索が行われて複数個のシーケンスからな
る一連の検索が終了する。このとき、エンドフラグが１
であることを確認して、最初に設定した制御データレジ
スタ（５）のセグメントＩＤ５をセグメントポインタ２
８に再度初期値として設定することによって、再度同じ
一連の検索を繰り返し行うことができる。

【００３５】このように、本発明のシーケンサによれ
ば、セグメントポインタに制御データレジスタのセグメ
ントＩＤを初期値として設定できるようにし、エンドフ
ラグを用いて一連の検索が終了したことを確認できるよ
うにすることによって、回路規模を増大させることな
く、それぞれのチャネルに定義することができる一連の
検索の個数を増加させることができ、それぞれの制御デ
ータレジスタを効率よく使用することができる。

【００３６】また、本発明のシーケンサによれば、例え
ばａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅという５個のシーケンスからなる
一連の検索のシーケンスｅだけにエンドフラグを書き込
み、セグメントポインタにシーケンスａまたはｃの制御
データレジスタのセグメントＩＤを初期値としてロード
することによって、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅという５個のシ
ーケンスからなる一連の検索およびｃ，ｄ，ｅという３
個のシーケンスからなる一連の検索において、シーケン
スｃ，ｄ，ｅを共有することができ、さらに制御データ
レジスタを有効に使用することができる。

【００３７】本発明のシーケンサは、基本的に以上のよ
うに構成される。なお、本発明は、上述する実施例だけ
に限定されるものではない。

【００３８】例えば、上述する実施例においては、チャ
ネル指定手段としてアドレスデコーダ２６を用いる例を
示したが、例えば図４に示されるように、チャネル指定
データを保持する指定データレジスタ３０を設け、この
指定データレジスタ３０に保持されるチャネル指定デー
タによって、所定数のチャネルの中の所定のチャネル２
４を指定するようにしてもよい。

【００３９】この指定データレジスタ３０には、一連の
検索を繰り返し行う前に、一度だけ所定のチャネル指定
データを設定すればよく、指定データレジスタ３０に設
定されるチャネル指定データを変更しない限り、保持さ
れているチャネル指定データによって同一のチャネル２
４が指定される。このため、検索を開始するに際して
は、検索データを検索データレジスタ１２に書き込むこ
とだけによって、一連の検索を開始することができるた
め、さらにシーケンスを簡単化することができる。

【００４０】なお、上述する実施例においては、所定数
の制御データレジスタ２２からなる所定数のチャネル２
４を有する例を示したが、本発明のシーケンサにおい
て、所定数の制御データレジスタ２２は、チャネル２４
に分かれていても良いのは勿論であるが、必ずしもチャ
ネル２４に分かれている必要はない。この場合、チャネ
ル２４を指定するチャネル指定手段を特に設ける必要は
なく、セグメントポインタ２８によって、それぞれの制
御データレジスタ２２が指定されるようにすればよい。

【００４１】また、セグメントポインタ２８にセグメン
トＩＤを初期値としてロードする方法については、セグ
メントポインタ２８に所定のアドレスを付与し、このア
ドレスをデコードしてロード信号とし、ソフトウェアに
よってＣＰＵ（中央演算装置）のデータバス経由で書き
込んでもよいし、あるいは初期値を外部端子経由で入力
し、ロード信号によってセグメントポインタ２８に保持
されるようにしてもよい。外部端子経由による初期値の
書き込みは、高速に書き込めるという利点がある。

【００４２】また、検索に用いられる検索補助データと
して、マスクデータ、セグメントデータ、エンドフラグ
などを例示したが、これ以外であっても、一致フラグを
一致フラグレジスタに保持するか否かを指定するアクセ
スビットや、例えば６４ビットのデータ中の所定の３２
ビットのデータを検索対象とするための３２ビットウィ
ンドウのシフト量を指定するウィンドウシフト、前回の
検索結果と今回の検索結果とのＡＮＤをとって、これを
今回の検索結果とするＡＮＤサーチなどを用いることも
できる。

【００４３】また、制御データレジスタにエンドフラグ
を書き込む例を示しているが、例えばセグメントポイン
タによって現在指定されている制御データレジスタの情
報を、ＣＰＵのソフトウェアにより管理しておくことに
よって、必ずしもエンドフラグを制御データレジスタに
書き込んでおく必要はないことはいうまでもないことで
ある。

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のシ
ーケンサは、セグメントポインタに、制御データレジス
タのセグメントＩＤを初期値として設定することによっ
て、任意の制御データレジスタに書き込まれているシー
ケンスから順次一連の検索を開始させることができる。
このため、本発明のシーケンサによれば、回路規模を増
大させることなく、１つのチャネルに、複数個のシーケ
ンスからなる一連の検索を所定数定義することができ、
制御データレジスタを無駄なく効率よく使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシーケンサを用いる連想メモリの一実
施例の部分ブロック図である。

【図２】本発明のシーケンサの一実施例のブロック図で
ある。

【図３】本発明のシーケンサの別の実施例のブロック図
である。

【図４】本発明のシーケンサの別の実施例のブロック図
である。

【図５】従来の連想メモリの一例のブロック図である。

【図６】従来のシーケンサを用いる連想メモリの一例の
ブロック図である。

【符号の説明】

１０，３２ 連想メモリ（ＣＡＭ） １２，３４ 検索データレジスタ １４，３６ マスクレジスタ １６ セグメントレジスタ １８ シーケンサ ２０，４０ メモリワード ２２ 制御データレジスタ ２４ チャネル ２６ アドレスデコーダ ２８ セグメントポインタ ３０ 指定データレジスタ ３８ デコーダ ４２ 一致フラグレジスタ ４４ エンコーダ ４６ 出力データレジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11C 15/00 - 15/06 G06F 17/30

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連想メモリの検索手順を制御するシーケン
   サであって、 前記検索手順を指定する制御データを保持する所定数の
   制御データレジスタからなる所定数のチャネルと、この
   所定数のチャネルの中の所定のチャネルを指定するチャ
   ネル指定手段と、このチャネル指定手段によって指定さ
   れるチャネルの中の所定の制御データレジスタを順次指
   定するセグメントポインタと、このセグメントポインタ
   に、前記制御データレジスタを指定するセグメント識別
   番号を初期値として設定する手段とを有することを特徴
   とするシーケンサ。
2. 【請求項２】前記制御データレジスタは、さらに複数個
   の制御手順からなる一連の検索の終了を指定するエンド
   フラグを保持する請求項１に記載のシーケンサ。
3. 【請求項３】前記セグメントポインタには、前記初期値
   が外部端子経由で入力される請求項１または２に記載の
   シーケンサ。