JPH0536287A - Content address system memory - Google Patents

Content address system memory

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JPH0536287A
JPH0536287A JP18996291A JP18996291A JPH0536287A JP H0536287 A JPH0536287 A JP H0536287A JP 18996291 A JP18996291 A JP 18996291A JP 18996291 A JP18996291 A JP 18996291A JP H0536287 A JPH0536287 A JP H0536287A
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Izumi Hayashibara
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Abstract

PURPOSE:To constitute a function equivalent to a conventional priority encoder of a smaller circuit scale by stipulating successively the address of a desired word memory for each 1 bit from a higher order bit side by a binary search. CONSTITUTION:Respective signals A3-A0 form an address signal AD in which A3 is the highest order bit and A0 is the lowest order bit, and input it to an address decoder 16. In the 0 condition, the A3 only is 1, other is 0, an access signal is outputted from an address register circuit 24 to a word line corresponding to an address signal AD (100) and a group designating signal RES of a logic Q3 is inputted from a comparing circuit 23 to a register 24. When one pulse of a clock signal CLK is inputted, the signal AD of the Q3 100 is outputted from the circuit 24 and the group designating signal RES of logic Q2 is inputted to the circuit 24. Thus, at the circuit 24, the address of the desired word memory is successively stipluated from a higher order bit side and in a condition 4, the address is obtained as Q3-Q0.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルデータを1
ワード分記憶するワードメモリが多数備えられたメモリ
に検索データを入力し、該検索データの全部もしくは所
定の一部のビットパターンと一致するビットパターンを
有するディジタルデータが記憶されたワードメモリを検
索する機能を備えた内容アドレス式メモリ(Conte
ntAddressable Memory,連想メモ
リ;AssociativeMemory)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Search data is input to a memory provided with a large number of word memories for storing words, and a word memory in which digital data having a bit pattern matching all or a predetermined part of the search data is stored is searched. Content addressable memory with functions (Conte
nt Addressable Memory, associative memory; Associative Memory).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、上記のような検索機能を備えた内
容アドレス式メモリが提案されている。図4は、従来の
内容アドレス式メモリの一例を表わした回路ブロック図
である。
2. Description of the Related Art Recently, a content addressable memory having a search function as described above has been proposed. FIG. 4 is a circuit block diagram showing an example of a conventional content addressable memory.

【0003】この内容アドレス式メモリ10には、8ビ
ットを1ワードとする、互いに図の横方向に並ぶ8ビッ
トのメモリからなるワードメモリ11a,11b,…,
11fを多数(ここでは簡単のため6個のみとする)備
えたメモリ11が備えられている。またこの内容アドレ
スメモリ10は、1ワードの検索データが入力されラッ
チされる検索データレジスタ12と、検索データレジス
タ12にラッチされた検索データのうちどのビットを検
索に用いるかを定めるマスクレジスタ13とを備え、検
索データレジスタ12にラッチされた検索データのう
ち、マスクレジスタ13にラッチされたマスクデータ
の、論理’0’に対応するビット部分のみのビットパタ
ーンと、メモリ11内の各ワードメモリ11a,11
b,…,11fに記憶されたデータのうち、マスクレジ
スタ13にラッチされたマスクデータの論理’0’に対
応するビット部分のみのビットパターンとの一致不一致
が比較され、該各ワードメモリ11a,11b,…,1
1fのそれぞれに対応して備えられた検索結果フラグ線
14a,14b,…,14fのうちビットパターンが一
致したメモリ11a,11b,…,11fに対する検索
結果フラグ線14a,14b,…,14fに論理’
1’、それ以外の検索結果フラグ線14a,14b,
…,14fに論理’0’の一致信号が出力される。
In the content addressable memory 10, word memories 11a, 11b, ...
A memory 11 including a large number of 11f (here, only 6 for simplicity) is provided. The content address memory 10 also includes a search data register 12 into which one word of search data is input and latched, and a mask register 13 that determines which bit of the search data latched in the search data register 12 is used for the search. Of the search data latched in the search data register 12, the bit pattern of only the bit portion corresponding to the logic “0” of the mask data latched in the mask register 13 and each word memory 11a in the memory 11 are provided. , 11
Of the data stored in b, ..., 11f, the match / mismatch with the bit pattern of only the bit portion corresponding to the logic '0' of the mask data latched in the mask register 13 is compared, and the word memory 11a, 11b, ..., 1
Of the search result flag lines 14a, 14b, ..., 14f provided corresponding to 1f, the search result flag lines 14a, 14b, ..., 14f for the memories 11a, 11b ,. '
1 ', other search result flag lines 14a, 14b,
A matching signal of logic "0" is output to 14f.

【0004】ここでは各フラグ線14a,14b,…,
14fにそれぞれ論理’0’,’1’,’0’,’
0’,’1’,’0’の一致信号が出力されたものとす
る。この一致信号はプライオリティエンコーダ15に入
力され、このプライオリティエンコーダ15からは論
理’1’の一致信号が出力された検索結果フラグ線(こ
こでは検索結果フラグ線14bと検索結果フラグ線14
eの2本)のうちの優先度の最も高い最優先検索結果フ
ラグ線に対応するアドレス信号が出力される。ここで
は、添字のアルファベットが若いほど優先順位が高いも
のとし、従ってここでは検索結果フラグ線14bが最優
先検索結果フラグ線となる。このプライオリティエンコ
ーダ15から出力された、最優先検索結果フラグ線14
bに対応するアドレス信号ADは、アドレスデコーダ1
6に入力される。アドレスデコーダ16ではこの入力さ
れたアドレス信号ADをデコードして各ワードメモリ1
1a,11b,…,11fのそれぞれに対応して備えら
れたワード線17a,17b,…,17fのうちの入力
されたアドレス信号ADに対応するいずれか1本のワー
ド線(ここではワード線17b)にアクセス信号(ここ
では論理’1’の信号)を出力する。これによりアクセ
ス信号の出力されたワード線17bに対応するワードメ
モリ11bに記憶されているデータが読出しデータレジ
スタ18に読出されてラッチされる。
Here, each flag line 14a, 14b, ...
14f are logical "0", "1", "0", "
It is assumed that a match signal of 0 ',' 1 ', and' 0 'is output. This match signal is input to the priority encoder 15, and a search result flag line (here, the search result flag line 14b and the search result flag line 14 here) to which the match signal of logic "1" is output from this priority encoder 15.
The address signal corresponding to the highest priority search result flag line having the highest priority of the two (e) is output. Here, it is assumed that the lower the alphabet of the subscript is, the higher the priority is. Therefore, the search result flag line 14b is the highest priority search result flag line here. The highest priority search result flag line 14 output from the priority encoder 15
The address signal AD corresponding to b is the address decoder 1
6 is input. The address decoder 16 decodes the input address signal AD to decode each word memory 1
, 17f provided corresponding to each of 1a, 11b, ..., 11f, any one of the word lines (here, word line 17b) ) To an access signal (here, a signal of logic "1"). As a result, the data stored in the word memory 11b corresponding to the word line 17b to which the access signal is output is read by the read data register 18 and latched.

【0005】上記のように、内容アドレス式メモリ10
は、検索データの全部もしくは所定の一部のデータを用
いてメモリ11に記憶された内容(データ)を検索し、
一致するデータを有するワードメモリのアドレスを得て
該ワードメモリに記憶されたデータ全体を読出すことが
できるメモリである。
As described above, the content addressable memory 10
Searches the contents (data) stored in the memory 11 by using all or a predetermined part of the search data,
It is a memory that can obtain the address of a word memory having matching data and read the entire data stored in the word memory.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た内容アドレス式メモリ10において、メモリ11を構
成するワードメモリ11a,11b,…,11fの数が
多数である場合、回路規模の非常に大きなプライオリテ
ィエンコーダ15が必要となり、このためにメモリ容量
の大きな内容アドレス式メモリを構成することが困難で
あるという問題がある。例えばメモリ容量が8Kワード
の場合、プライオリティエンコーダの回路規模はこの内
容アドレス式メモリ全体の回路規模の例えば30%程度
となることが知られている。
In the content-address type memory 10 configured as described above, when the number of word memories 11a, 11b, ..., 11f forming the memory 11 is large, the circuit scale becomes very large. Since a large priority encoder 15 is required, it is difficult to construct a content addressable memory having a large memory capacity. For example, when the memory capacity is 8 K words, it is known that the circuit scale of the priority encoder is, for example, about 30% of the circuit scale of the entire content address memory.

【0007】本発明は、上記事情に鑑み、従来と比べ小
さな回路規模で上記プライオリティエンコーダと同等の
機能を実現する回路を備えた内容アドレス式メモリを提
供することを目的とする。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a content addressable memory having a circuit that realizes the same function as the priority encoder with a circuit scale smaller than the conventional one.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の内容アドレス式メモリは、(1)ディジタル
データを1ワード分記憶するワードメモリが多数備えら
れたメモリ、(2)検索データが入力され、前記ワード
メモリのそれぞれに対応して設けられた結果フラグ線の
うち前記検索データの全部もしくは所定の一部のビット
パターンと一致するビットパターンが記憶された前記ワ
ードメモリに対応する検索結果フラグ線に一致信号を出
力する検索回路、(3)前記メモリのアドレスが入力さ
れ、前記ワードメモリのそれぞれに対応して設けられた
ワード線のうち入力されたアドレスに対応するワード線
にアクセス信号を出力するアドレスデコーダ、(4)前
記検索結果フラグ線および前記ワード線と接続され、前
記ワードメモリを、前記アクセス信号が出力されている
ワード線に対応する前記ワードメモリのアドレスを境界
としてアドレス順に2つのワードメモリ群に分けた場合
の、前記一致信号が出力されている検索結果フラグ線の
うち最も優先度の高い最優先検索結果フラグ線に対応す
る前記ワードメモリが属するワードメモリ群を指定する
群指定信号を出力する比較回路、(5)前記群指定信号
が入力されるとともに、前記メモリのアドレスを出力し
て前記アドレスデコーダに入力し、前記最優先検索結果
フラグ線に対応する前記ワードメモリのアドレスを表わ
すビットパターンを、二分探索法により、該ビットパタ
ーンの上位ビット側から順次定めるアドレスレジスタを
備えたことを特徴とするものである。
The contents addressable memory of the present invention for achieving the above object is (1) a memory provided with a number of word memories for storing one word of digital data, and (2) search data. Of the result flag lines provided corresponding to each of the word memories, the search corresponding to the word memory storing the bit pattern that matches all or a predetermined part of the bit pattern of the search data. A search circuit for outputting a match signal to the result flag line, (3) An address of the memory is input, and a word line corresponding to the input address of the word lines provided corresponding to each of the word memories is accessed. An address decoder that outputs a signal, (4) is connected to the search result flag line and the word line, and connects the word memory The highest priority among the search result flag lines outputting the coincidence signal when divided into two word memory groups in the address order with the address of the word memory corresponding to the word line outputting the access signal as a boundary A comparison circuit that outputs a group designation signal that designates a word memory group to which the word memory that corresponds to a high-priority search result flag line belongs. (5) The group designation signal is input and the address of the memory is set. An address register is provided, which outputs and inputs to the address decoder to sequentially determine the bit pattern representing the address of the word memory corresponding to the highest priority search result flag line from the upper bit side of the bit pattern by the binary search method. It is characterized by that.

【0009】ここで、上記「二分探索法」とは、2分さ
れたワードメモリ群のうち一方を指定し、次に指定され
たワードメモリ群をさらに2分してこのさらに2分され
たワードメモリ群のうちの一方を指定し、……これを順
次繰り返すことにより最終的に目的とするワードメモリ
を指定する探索法をいう。
Here, the above-mentioned "binary search method" designates one of the divided word memory groups, divides the designated word memory group further into two, and divides this further divided word into two. This is a search method in which one of the memory groups is specified, and ... This is repeated in sequence to finally specify the target word memory.

【0010】[0010]

【作用】本発明の内容アドレス式メモリは、上記(1)
〜(5)の要素を備えており、特に上記(4)の比較回
路と上記(5)のアドレスレジスタとを備えたものであ
るため、例えばアドレスレジスタから上記メモリを構成
する中央のワードメモリのアドレス信号1000……0
を出力してこのアドレスで2分されるワードメモリ群の
いずれに最優先検索結果フラグ線に対応する所望とする
ワードメモリが含まれるか判定することによりアドレス
の最上位ビットの論理Qn が定められ、次にアドレスレ
ジスタから最上位ビットが論理‘Qn ’、次のビットが
論理‘1’、他のビットが論理‘0’のアドレス信号Q
n 100……0を出力して上記2分されたワードメモリ
群のうち最上位ビットが論理Qn に対応するワードメモ
リ群がさらに2分されたワードメモリ群のいずれに上記
所望とするワードメモリが含まれるか判定することによ
り次のビットの論理Qn-1 が定められ、……これが繰り
返されて上記所望とするワードメモリのアドレスQn
n-1n-2 ……Q1 が定められ、これにより前述した従
来の内容アドレス式メモリ10に備えられたプライオリ
テイエンコーダ15と同等の機能が実現される。
The content addressable memory of the present invention has the above (1).
To (5), especially the comparator circuit of (4) above and the address register of (5) above, for example, in the central word memory that constitutes the memory from the address register. Address signal 1000 ...... 0
Is output to determine which of the word memory groups divided into two by this address contains the desired word memory corresponding to the highest priority search result flag line, the logic Q n of the most significant bit of the address is determined. Then, the address signal Q with the most significant bit being logic “Q n ”, the next bit being logic “1”, and the other bits being logic “0” from the address register.
n 100 ... 0 is output and any one of the word memory groups obtained by further dividing the word memory group whose most significant bit corresponds to the logic Q n among the two divided word memory groups is the desired word memory. , The logic Q n-1 of the next bit is determined, and this is repeated to determine the address Q n Q of the desired word memory.
n-1 Q n-2 ... Q 1 is defined, and thereby a function equivalent to that of the priority encoder 15 provided in the conventional content addressing memory 10 described above is realized.

【0011】次に、従来の内容アドレス式メモリ10に
備えられたプライオリテイエンコーダ15の回路規模と
本発明の内容アドレス式メモリに備えられた上記プライ
オリテイエンコーダ15に相当する部分の回路規模とを
比較する。従来のプライオリテイエンコーダ15は、真
理値表から論理圧縮することにより回路が構成され、一
方本発明では、ワードメモリの数をNとしたとき、その
回路規模Sは、一例として、 S=5・N(比較回路)+14・log2N(アドレスレジスタ) …(1) で与えられる。
Next, the circuit scale of the priority encoder 15 provided in the conventional content address type memory 10 and the circuit scale of the portion corresponding to the priority encoder 15 provided in the content address type memory of the present invention will be described. Compare. In the conventional priority encoder 15, a circuit is configured by logically compressing from a truth table. On the other hand, in the present invention, when the number of word memories is N, the circuit scale S is, for example, S = 5. N (comparator circuit) + 14log 2 N (address register) (1)

【0012】ここで、N=16で両者を比較すると、従
来のプライオリテイエンコーダではおおむね40ゲート
であり(1ゲートを2入力NANDゲート相当として見
積り、また多入力OR回路はワイヤードオアを用いると
して見積りからは外してある)、一方本発明では、 S=192(ゲート) …(2) となり、N=16のような極く小規模の内容アドレス式
メモリの場合は従来のプライオリテイエンコーダの方が
小さな回路規模で実現できる。
When N = 16 is compared with each other, it is estimated that the conventional priority encoder has about 40 gates (1 gate is estimated to be equivalent to a 2-input NAND gate, and a multi-input OR circuit is estimated to use a wired OR circuit). On the other hand, in the present invention, S = 192 (gate) (2), and in the case of a very small content addressable memory such as N = 16, the conventional priority encoder is It can be realized with a small circuit scale.

【0013】次にN=1024で両者を比較すると、従
来のプライオリテイエンコーダではN=16の場合と論
理圧縮比率が同じであると仮定しても S=6.4K(ゲート) …(3) となる。ここで実際はN=1024もの規模となった場
合はN=16の場合と同様な論理圧縮は不可能であり、
実際は上記(3)式よりももっと大規模な回路となる。
一方本発明の場合は、 S=5.3K(ゲート) …(4) となる。このようにN=1024程度までメモリ容量が
増えると本発明の方が有利となり、Nがさらに大きくな
るとこの差はますます広がることとなる。
Next, comparing N = 1024 with each other, even if it is assumed that the logical compression ratio is the same as in the case of N = 16 in the conventional priority encoder, S = 6.4K (gate) (3) Becomes Actually, when N = 1024, the same logical compression as in the case of N = 16 is impossible.
Actually, the circuit becomes larger than the above equation (3).
On the other hand, in the case of the present invention, S = 5.3K (gate) (4). As described above, the present invention is more advantageous when the memory capacity is increased up to about N = 1024, and this difference is further widened when N is further increased.

【0014】このように、本発明では極く小規模の内容
アドレス式メモリを除き、従来よりも回路規模の小さい
内容アドレス式メモリが実現される。
As described above, the present invention realizes a content addressable memory having a smaller circuit scale than the conventional one, except for a very small content addressable memory.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明の一実施例に係る内容アドレス式メモリを
表わしたブロック図である。この図において前述した従
来例(図4参照)の各構成要素と対応する構成要素に
は、図4に付した番号、記号と同一の番号、記号を付
し、相違点についてのみ説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a content addressable memory according to an embodiment of the present invention. In this figure, the components corresponding to the components of the conventional example (see FIG. 4) described above are given the same numbers and symbols as those shown in FIG. 4, and only the differences will be described.

【0016】この内容アドレス式メモリ20には、検索
結果レジスタ21が備えられており、検索結果フラグ線
14a、14b,…,14fに出力された一致信号がこ
の検索結果レジスタ21に入力され、以下に示す所望と
するワードメモリのアドレスを特定するための動作の間
この検索結果レジスタ21にラッチされる。このラッチ
された一致信号は、検索結果フラグ線22a,22b,
…,22fを経由して比較回路23に入力される。また
この比較回路23にはアドレスデコーダ16と接続され
たワード線17a,17b,…,17fも接続されてお
り、これにより、アドレスデコーダ16から出力された
アクセス信号もこの比較回路23に入力される。この比
較回路23は、後述する回路構成により、所望とするワ
ードメモリがアクセス信号が出力されたワード線を境と
して2分されたワードメモリ群のいずれに属するかを表
わす群指定信号RESを出力するものである。この群指
定信号RESはアドレスレジスタ24に入力される。こ
のアドレスレジスタ24は、後述する回路構成を備え、
先ず多数のワードメモリ11a,11b,…,11fの
うちの中央のワードメモリに対応するアドレス信号を出
力してこれにより比較回路23から出力される群指定信
号RESを調べて所望とするワードメモリがいずれの群
に属するかを認識し、次に所望とするワードメモリが属
する群をさらに2分するようにアドレス信号ADを出力
し、これを必要な回数だけ繰り返すことにより最終的に
所望とするワードメモリに対応するアドレス信号を生成
する回路である。このアドレスレジスタ24により所望
とするワードメモリに対応するアドレス信号ADが生成
されると、このアドレス信号ADがアドレスデコーダ1
6に入力され、これにより所望とするワードメモリに対
応するワード線にアクセス信号が出力されてこの所望と
するワードメモリに記憶されたデータが読出しデータレ
ジスタ18に読み出される。
The content addressing memory 20 is provided with a search result register 21, and the coincidence signals output to the search result flag lines 14a, 14b, ..., 14f are input to the search result register 21. It is latched in the search result register 21 during the operation for specifying the desired word memory address shown in FIG. This latched match signal is used as the search result flag lines 22a, 22b,
, 22f and is input to the comparison circuit 23. Further, word lines 17a, 17b, ..., 17f connected to the address decoder 16 are also connected to the comparison circuit 23, whereby the access signal output from the address decoder 16 is also input to the comparison circuit 23. .. This comparison circuit 23 outputs a group designation signal RES indicating which one of the word memory groups divided into two by the word line to which the access signal is output belongs to the desired word memory by the circuit configuration described later. It is a thing. The group designation signal RES is input to the address register 24. The address register 24 has a circuit configuration described later,
First, an address signal corresponding to the central word memory among the large number of word memories 11a, 11b, ..., 11f is output, and the group designation signal RES output from the comparison circuit 23 is checked thereby to find the desired word memory. By recognizing which group it belongs to, then outputting the address signal AD so as to further divide the group to which the desired word memory belongs, and repeating this a necessary number of times to finally obtain the desired word memory. It is a circuit that generates an address signal corresponding to a memory. When the address signal AD corresponding to the desired word memory is generated by the address register 24, the address signal AD is generated by the address decoder 1.
6, the access signal is output to the word line corresponding to the desired word memory, and the data stored in the desired word memory is read to the read data register 18.

【0017】以下、図1に示す比較回路23およびアド
レスレジスタ24の回路構成について説明する。図2
は、図1に示す比較回路23の回路図である。ただし、
簡単のため、ここではワードメモリ4個分についてのみ
示されている。検索結果レジスタ21と接続された、ラ
ッチ後の一致信号を出力する検索結果フラグ線22a,
22b,22c,22d,…からは例えばここでは図に
示すようにそれぞれ論理‘0’,‘0’,‘1’,
‘1’,…の一致信号が比較回路23の最優先フラグ検
出回路23aに入力される。
The circuit configurations of the comparison circuit 23 and the address register 24 shown in FIG. 1 will be described below. Figure 2
FIG. 3 is a circuit diagram of the comparison circuit 23 shown in FIG. However,
For simplicity, only four word memories are shown here. A search result flag line 22a connected to the search result register 21 for outputting a match signal after latching,
From 22b, 22c, 22d, ... For example, here, as shown in the figure, logics “0”, “0”, “1”,
The coincidence signal of "1", ... Is input to the highest priority flag detection circuit 23a of the comparison circuit 23.

【0018】この最優先フラグ検出回路23aは、検出
結果フラグ線23a,23b,23c,23d,…の順
に優先度が低下するように構成されており、入力された
論理‘1’の一致信号のうちの優先度の最も高いもの
(最優先フラグと称する)を選び出して出力する回路で
ある。ここでは検索結果フラグ線22c,22dから論
理‘1’の一致信号が出力されており、したがってここ
では検索結果フラグ線22cからの一致信号が最優先フ
ラグとなり、この最優先フラグ検出回路23aの出力ラ
インのうち検出結果フラグ線22cに対応する出力ライ
ンのみに論理‘1’の信号が出力される。
The highest priority flag detection circuit 23a is constructed so that the priority levels are lowered in the order of the detection result flag lines 23a, 23b, 23c, 23d, ... It is a circuit that selects and outputs the one with the highest priority (referred to as the highest priority flag). Here, the match signal of logic "1" is output from the search result flag lines 22c and 22d. Therefore, here, the match signal from the search result flag line 22c becomes the highest priority flag, and the output of the highest priority flag detection circuit 23a. Of the lines, the signal of logic "1" is output only to the output line corresponding to the detection result flag line 22c.

【0019】この最優先フラグ検出回路23aの各出力
ラインおよびワード線17a,17b,17c,17
d,…は、アドレス比較回路23bに入力される。この
アドレス比較回路23bは、最優先フラグに対応するワ
ードメモリのアドレスと、アクセス信号(論理‘1’)
が出力されているワード線に対応するワードメモリのア
ドレスとのいずれが若いアドレスであるかを検出する回
路であり、ここではワード線17a,17b,17cの
いずれかが論理‘1’であれば、最優先フラグに対応す
る出力ラインに論理‘1’の信号が出力され、ワード線
17d、およびワード線17dよりも下位の図示しない
ワード線のいずれかが論理‘1’であればこのアドレス
比較回路23bの出力ラインの全てが論理‘0’とな
る。
Each output line and word line 17a, 17b, 17c, 17 of this highest priority flag detection circuit 23a.
.. are input to the address comparison circuit 23b. The address comparison circuit 23b has an address of the word memory corresponding to the highest priority flag and an access signal (logic "1").
Is a circuit that detects which of the addresses of the word memory corresponding to the output word line is the young address, and here, if any of the word lines 17a, 17b, and 17c is logic "1", , A signal of logic "1" is output to the output line corresponding to the highest priority flag, and if either the word line 17d or a word line (not shown) lower than the word line 17d is logic "1", this address comparison is performed. All the output lines of the circuit 23b are logic "0".

【0020】このアドレス比較回路23bの出力ライン
は、群検出回路23cに入力される。この群検出回路2
3cは、ワードメモリ全体を、論理‘1’の信号が出力
されているワード線に対応するワードメモリよりもアド
レスの若い側のワードメモリからなる第1のワードメモ
リ群と、それ以外の、論理‘1’の信号が出力されてい
るワード線に対応するワードメモリを含むワードメモリ
からなる第2のワードメモリ群とに2分したとき、最優
先フラグに対応する所望とするワードメモリがいずれの
群に属するかを検出する回路であり、アドレス比較回路
23bの出力ラインのうちのいずれか1つでも論理
‘1’の場合は、最優先フラグに対応する所望とするワ
ードメモリが上記第2のワードメモリ群に属することを
表わす論理‘1’の群指定信号RESが出力され、アド
レス比較回路23bの出力ラインの全てが論理‘0’の
場合は、所望とするワードメモリが上記第1のワードメ
モリ群に属することを表わす論理‘0’の群指定信号R
ESが出力される。
The output line of the address comparison circuit 23b is input to the group detection circuit 23c. This group detection circuit 2
3c includes a first word memory group consisting of a word memory having a smaller address side than the word memory corresponding to the word line to which the logic '1' signal is output, and the other logics. When divided into a second word memory group including a word memory including a word memory corresponding to the word line to which the signal of "1" is output, the desired word memory corresponding to the highest priority flag is This is a circuit for detecting whether or not it belongs to the group, and if any one of the output lines of the address comparison circuit 23b has a logic "1", the desired word memory corresponding to the highest priority flag is the second word. When the group designation signal RES of logic "1" indicating that it belongs to the word memory group is output and all the output lines of the address comparison circuit 23b are logic "0", the desired word memory is the upper memory. A group designation signal R of logic "0" indicating belonging to the first word memory group
ES is output.

【0021】図3は、図1に示すアドレスレジスタ回路
24の回路図である。ここではアドレスは4ビットの信
号で表わされるものとする。またここではこのアドレス
レジスタ24を前半部24aと後半部24bとに分けて
説明する。先ず前半部24aにおいて、初期設定信号I
NITが入力されると、図の一番上のフリップフロップ
25aはプリセットされてその出力信号S3が論理’
1’となり、またこれとともに他のフリップフロップ2
5b、25c、25dはリセットされてその各出力信号
S2、S1、S0が論理’0’となる。この状態を状
態’0’とし、次にクロック信号CLKのクロックパル
スが1つ入力される毎に、表1に示すように、状態1
(S2のみが論理’1’)→状態2(S1のみが論理’
1’)→状態3(S0のみが論理’1’)→状態4(全
て論理’0’)に順次移行する。
FIG. 3 is a circuit diagram of the address register circuit 24 shown in FIG. Here, it is assumed that the address is represented by a 4-bit signal. Further, the address register 24 will be described here by being divided into a first half portion 24a and a second half portion 24b. First, in the first half 24a, the initial setting signal I
When NIT is input, the flip-flop 25a at the top of the figure is preset and its output signal S3 is logic '.
1 ', and with this, another flip-flop 2
5b, 25c and 25d are reset so that their output signals S2, S1 and S0 become logic "0". This state is set to the state “0”, and every time one clock pulse of the clock signal CLK is input, the state 1 is set as shown in Table 1.
(Only S2 is logic '1') → State 2 (S1 only is logic ')
1 ′) → state 3 (only S0 is logic “1”) → state 4 (all logic “0”).

【0022】[0022]

【表1】 ─────────────────────────────────── 状態 S3 S2 S1 S0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 2 0 0 1 0 3 0 0 0 1 4 0 0 0 0 ─────────────────────────────────── また、後半部24bでは、初期設定信号INITが入力
された段階で全てのフリップフロップ26a、26b、
26c、26dがリセットされて各フリップフロップ2
6a、26b、26c、26dのQ出力端子から論理’
0’の信号が出力される。各マルチプレクサ27a、2
7b、27c、27dは、各セレクト端子に入力される
信号S3、S2、S1、S0が論理’1’の信号である
場合に、図に示す「1」側の入力信号、すなわち図2に
示す比較回路23から出力された群指定信号RESを、
対応する各フリップフロップ26a、26b、26c、
26dのD入力端子に向けて出力し、各セレクト端子に
入力される信号S3、S2、S1、S0が論理’0’の
信号である場合は、図に示す「0」側の入力信号、即ち
対応する各フリップフロップ26a、26b、26c、
26dのQ出力端子から出力された信号をそのままフリ
ップフロップ26a、26b、26c、26dのD入力
端子に向けて出力するものである。各フリップフロップ
26a、26b、26c、26dのQ出力端子から出力
された信号と前半部24aの各フリップフロップ25
a、25b、25c、25dのQ出力端子から出力され
た信号S3、S2、S1、S0は、対応する各2入力O
Rゲート28a、28b、28c、28dに入力され、
これらの各2入力ORゲート28a、28b、28c、
28dからは表2に示す各信号A3、A2、A1、A0
が出力される。表2において、Q3、Q2、Q1、Q0
はその各状態における群指定信号RESの論理レベルを
表わしている。
[Table 1] ─────────────────────────────────── Status S3 S2 S1 S0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 2 0 0 1 1 0 3 0 0 0 1 1 4 0 0 0 0 0 ──────────────────────────────── In the latter half 24b, all the flip-flops 26a, 26b, when the initial setting signal INIT is input,
26c and 26d are reset and each flip-flop 2
6 ', 26b, 26c, 26d's Q output terminals are logical
A signal of 0'is output. Each multiplexer 27a, 2
7b, 27c and 27d are input signals on the "1" side shown in FIG. 2, that is, shown in FIG. 2 when the signals S3, S2, S1 and S0 input to the respective select terminals are logic "1" signals. The group designation signal RES output from the comparison circuit 23 is
The corresponding flip-flops 26a, 26b, 26c,
When the signals S3, S2, S1 and S0 output to the D input terminal of 26d and input to each select terminal are signals of logic "0", the input signal on the "0" side shown in the figure, that is, The corresponding flip-flops 26a, 26b, 26c,
The signal output from the Q output terminal of 26d is directly output to the D input terminals of the flip-flops 26a, 26b, 26c and 26d. The signals output from the Q output terminals of the flip-flops 26a, 26b, 26c and 26d and the flip-flops 25 of the first half 24a.
The signals S3, S2, S1, and S0 output from the Q output terminals of a, 25b, 25c, and 25d are the corresponding two inputs O.
Input to the R gates 28a, 28b, 28c, 28d,
Each of these two-input OR gates 28a, 28b, 28c,
From 28d, the signals A3, A2, A1, A0 shown in Table 2 are shown.
Is output. In Table 2, Q3, Q2, Q1, Q0
Represents the logic level of the group designation signal RES in each state.

【0023】ここで、各信号A3、A2、A1、A0は
これらの信号全体としてA3を最上位ビット、A0を最
下位ビットとするアドレス信号AD(図1参照)を形成
しており、このアドレス信号ADがアドレスデコーダ1
6(図1参照)に入力される。
Here, each of the signals A3, A2, A1 and A0 forms an address signal AD (see FIG. 1) having A3 as the most significant bit and A0 as the least significant bit as a whole of these signals. Signal AD is address decoder 1
6 (see FIG. 1).

【0024】[0024]

【表2】 ─────────────────────────────────── 状態 A3 A2 A1 A0 0 1 0 0 0 1 Q3 1 0 0 2 Q32 1 0 3 Q321 1 4 Q3210 ─────────────────────────────────── この表2に示されるように、先ず状態’0’(初期設定
信号INITが入力された直後の状態)では最上位ビッ
ト(A3)のみが論理’1’、他のビット(A2、A
1、A0)は論理’0’であり、アドレスレジスタ回路
24からはアドレス信号AD「1000」が出力されて
アドレスデコーダ16に入力され、これによりアドレス
デコーダ16からこのアドレス「1000」に対応する
ワード線にアクセス信号が出力され、比較回路23から
最優先フラグに対応する所望とするワードメモリのアド
レスが「1000」未満であるか「1000」以上であ
るかを示す論理Q3の群指定信号RESがアドレスレジ
スタ回路24に入力される。この段階でクロック信号C
LKのクロックパルスが1つ入力されると、状態1に移
行し、このアドレスレジスタ回路24から今度は「Q3
100」のアドレス信号ADが出力され、これにより論
理Q2 の群指定信号RESがこのアドレスレジスタ回路
24に入力される。
[Table 2] ─────────────────────────────────── Status A3 A2 A1 A0 0 1 0 0 0 1 Q 3 1 0 0 2 Q 3 Q 2 1 0 3 Q 3 Q 2 Q 1 1 4 Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 ────────────────────── ────────────── As shown in Table 2, first, in state 0 (the state immediately after the initial setting signal INIT is input), only the most significant bit (A3) is Logic '1', other bits (A2, A
1, A0) is a logic “0”, and the address signal AD “1000” is output from the address register circuit 24 and input to the address decoder 16, whereby the word corresponding to the address “1000” is output from the address decoder 16. The access signal is output to the line, and the group specifying signal RES of the logic Q3 indicating whether the address of the desired word memory corresponding to the highest priority flag is less than "1000" or is "1000" or more is output from the comparison circuit 23. It is input to the address register circuit 24. At this stage the clock signal C
When one LK clock pulse is input, the state shifts to state 1 and this address register circuit 24 now outputs "Q 3
The address signal AD of "100" is output, and thereby the group designation signal RES of logic Q 2 is input to the address register circuit 24.

【0025】以上のようにして、このアドレスレジスタ
回路24において、最優先フラグに対応する所望とする
ワードメモリのアドレスが上位ビット側から順次定ま
り、状態4においてこの所望とするワードメモリのアド
レスが「Q3210 」として求められる。ここ
で、上記実施例では、メモリ11内に、検索データレジ
スタ12にラッチされた検索データのうちマスクレジス
タ13によりマクスのかけられていない部分(検索に用
いられるデータ部分)と一致するビットパターンが記憶
されたワードメモリ11a、11b、…、11fが1つ
も存在しなかった場合、即ち、検索結果フラグ線14
a、14b、…14fの全てに論理’0’の信号が出力
された場合、アドレスレジスタ回路23で上記のように
してアドレスを求めるとその求められたアドレスは「0
000」となり、アドレス「0000」のワードメモリ
に所望とするデータが記憶されていた場合と区別がつか
なくなるが、アドレス「0000」のワードメモリは仮
想的にのみ存在して実際上は存在しないように構成する
か、あるいはアドレス「0000」のワードメモリが実
際上存在していても使用しないようにするか、あるい
は、アドレス「0000」のワードメモリの内容が読出
しデータレジスタ18に読出された後にその内容を検証
すること等によりこの不都合を避けることができる。
As described above, in the address register circuit 24, the address of the desired word memory corresponding to the highest priority flag is sequentially determined from the upper bit side, and in state 4, the desired word memory address is " is obtained as Q 3 Q 2 Q 1 Q 0 ". Here, in the above-described embodiment, a bit pattern that matches the portion of the search data latched in the search data register 12 that is not masked by the mask register 13 (the data portion used for the search) is stored in the memory 11. If there is no stored word memory 11a, 11b, ..., 11f, that is, the search result flag line 14
When a signal of logic "0" is output to all of a, 14b, ... 14f, when the address is obtained by the address register circuit 23 as described above, the obtained address is "0".
000 ”, which makes it indistinguishable from the case where desired data is stored in the word memory at address“ 0000 ”, but the word memory at address“ 0000 ”virtually exists and does not actually exist. Or the word memory at address "0000" is not used even if it actually exists, or after the contents of the word memory at address "0000" are read into the read data register 18, This inconvenience can be avoided by verifying the contents.

【0026】なお、本発明は、上記実施例に限らず種々
に回路を構成することができるものであることはいうま
でもない。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various circuits can be constructed.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内容アド
レス式メモリは、二分探索法により、所望とするワード
メモリのアドレスを上位ビット側から1ビットずつ順次
定めるようにしたため、従来のプライオリティエンコー
ダに相当する機能をより小さな回路規模で構成すること
ができる。
As described above, in the content addressing type memory of the present invention, the address of the desired word memory is sequentially determined bit by bit from the upper bit side by the binary search method. The function equivalent to can be configured with a smaller circuit scale.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る内容アドレス式メモリ
を表わした回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a content addressable memory according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す比較回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a comparison circuit shown in FIG.

【図3】図1に示すアドレスレジスタ回路の回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of the address register circuit shown in FIG.

【図4】従来の内容アドレス式メモリの一例を表わした
回路ブロック図である。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing an example of a conventional content addressable memory.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 内容アドレス式メモリ 11 メモリ 11a、11b、…、11f ワードメモリ 12 検索データレジスタ 13 マスクレジスタ 14a、14b、…、14f 検索結果フラグ線 15 プライオリティエンコーダ 16 アドレスデコーダ 17a、17b、…、17f ワード線 18 読出しデータレジスタ 20 内容アドレス式メモリ 21 検索結果レジスタ 22a、22b、…、22f 検索結果フラグ線 23 比較回路 24 アドレスレジスタ回路 10 content address type memory 11 memory 11a, 11b, ..., 11f word memory 12 search data register 13 mask register 14a, 14b, ..., 14f search result flag line 15 priority encoder 16 address decoder 17a, 17b, ..., 17f word line 18 Read data register 20 Content addressable memory 21 Search result register 22a, 22b, ..., 22f Search result flag line 23 Comparison circuit 24 Address register circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 ディジタルデータを1ワード分記憶する
ワードメモリが多数備えられたメモリと、 検索データが入力され、前記ワードメモリのそれぞれに
対応して設けられた結果フラグ線のうち前記検索データ
の全部もしくは所定の一部のビットパターンと一致する
ビットパターンが記憶された前記ワードメモリに対応す
る検索結果フラグ線に一致信号を出力する検索回路と、 前記メモリのアドレスが入力され、前記ワードメモリの
それぞれに対応して設けられたワード線のうち入力され
たアドレスに対応するワード線にアクセス信号を出力す
るアドレスデコーダと、 前記検索結果フラグ線および前記ワード線と接続され、
前記ワードメモリを、前記アクセス信号が出力されてい
るワード線に対応する前記ワードメモリのアドレスを境
界としてアドレス順に2つのワードメモリ群に分けた場
合の、前記一致信号が出力されている検索結果フラグ線
のうち最も優先度の高い最優先検索結果グラフ線に対応
する前記ワードメモリが属するワードメモリ群を指定す
る群指定信号を出力する比較回路と、 前記群指定信号が入力されるとともに、前記メモリのア
ドレスを出力して前記アドレスデコーダに入力し、前記
最優先検索結果フラグ線に対応する前記ワードメモリの
アドレスを表わすビットパターンを、二分探索法によ
り、該ビットパターンの上位ビット側から順次定めるア
ドレスレジスタとを備えたことを特徴とする内容アドレ
ス式メモリ。
Claim: What is claimed is: 1. A memory provided with a large number of word memories for storing one word of digital data, and a result flag line to which search data is input and provided corresponding to each of the word memories. A search circuit that outputs a match signal to a search result flag line corresponding to the word memory that stores a bit pattern that matches all or a predetermined part of the search data, and an address of the memory And an address decoder that outputs an access signal to a word line corresponding to an input address among word lines provided corresponding to each of the word memories, and connected to the search result flag line and the word line,
The search result flag in which the coincidence signal is output when the word memory is divided into two word memory groups in the order of address with the address of the word memory corresponding to the word line to which the access signal is output as a boundary A comparison circuit that outputs a group designation signal that designates the word memory group to which the word memory corresponding to the highest priority search result graph line of the line belongs; Address is output to the address decoder, and a bit pattern representing the address of the word memory corresponding to the highest priority search result flag line is sequentially determined by the binary search method from the upper bit side of the bit pattern. A content addressable memory comprising a register.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62274333A (en) * 1986-05-22 1987-11-28 Nec Corp Digital signal processing circuit
JPS63181198A (en) * 1987-01-22 1988-07-26 Nec Corp Selective associative memory and its controlling

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