JPH0550078B2 - - Google Patents

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JPH0550078B2
JPH0550078B2 JP59225233A JP22523384A JPH0550078B2 JP H0550078 B2 JPH0550078 B2 JP H0550078B2 JP 59225233 A JP59225233 A JP 59225233A JP 22523384 A JP22523384 A JP 22523384A JP H0550078 B2 JPH0550078 B2 JP H0550078B2
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JP
Japan
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storage means
address
bit
data
search
Prior art date
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JP59225233A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS61104496A (en
Inventor
Hachiro Yamada
Tsunesuke Takahashi
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS61104496A publication Critical patent/JPS61104496A/en
Publication of JPH0550078B2 publication Critical patent/JPH0550078B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は連想記憶装置すなわち記憶内容に基
づいて番地づけを行なうことのできる記憶装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an associative memory device, that is, a memory device that can perform addressing based on stored contents.

(従来技術とその問題点) この種の連想記憶装置は電子計算機の一つの構
成要素として使われる重要な装置である。連想記
憶装置の応用例は「大型プロジエクトによる超高
性能電子計算機」(通商産業省工業技術院編集、
日本産業技術振興協会発行47年7月発行)の
PP45〜48に述べられている。これによると連想
記憶装置は、バツフアメモリのセレクタが主記憶
装置のどのアドレスに対応するかを記憶し、論理
アドレスから物理アドレスへのアドレス変換を内
容探索によつて高速に行なうことを可能にする。
また、日経エレクトロニクス(1980.10.27発行)
の102〜136ページには、リスト処理、画像処理、
データベースへの応用が記載されている。
(Prior art and its problems) This type of associative memory device is an important device used as a component of an electronic computer. An example of the application of associative memory is ``Ultra-high-performance electronic computers using large-scale projects'' (edited by the Agency of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry,
Published by Japan Industrial Technology Promotion Association (July 1947)
Mentioned in PP45-48. According to this, the associative memory device stores which address of the main memory device corresponds to the selector of the buffer memory, and makes it possible to perform address conversion from a logical address to a physical address at high speed by searching the contents.
Also, Nikkei Electronics (published on October 27, 1980)
Pages 102 to 136 include list processing, image processing,
Applications to databases are described.

この種の連想記憶装置に使われる連想記憶素子
については既に多くの文献にたとえば「情報処理
ハンドブツク)に掲載されている「論理記憶」
(47年5月オーム社発行、情報処理学会編集、
PP13〜96〜PP13〜99)などに紹介されている。
これによると、この種の連想記憶装置は情報を記
憶しうる各記憶素子ごとに記憶内容と探索情報と
の一致を調べる一致検出回路を設けた構成の連想
記憶素子を必要とする。従つて所望のデータの格
納位置を示すアドレスを供給することによりアク
セスされる通常の記憶装置に使われる記憶素子に
比べ、従来の連想記憶素子は構成が複雑であり、
そのビツト当りのコストが数十倍におよぶという
欠点を有していた。
Regarding the associative memory elements used in this type of associative memory device, there are already many references, such as ``logical memory'' published in ``Information Processing Handbook''.
(Published by Ohmsha in May 1947, edited by Information Processing Society of Japan,
It is introduced in PP13-96-PP13-99).
According to this, this type of associative memory device requires an associative memory element having a configuration in which each memory element that can store information is provided with a coincidence detection circuit that checks whether the stored content matches the search information. Therefore, compared to memory elements used in ordinary memory devices that are accessed by supplying an address indicating the storage location of desired data, conventional associative memory elements have a more complex structure.
It had the disadvantage that the cost per bit was several tens of times higher.

この欠点を除去するため、情報を記憶する部分
に通常の記憶素子を用い、ワード単位に一致検出
回路を設けた連想記憶装置が従来考えられてい
た。しかし、この連想記憶装置の探索にはビツト
数に対応した回数の探索動作が必要である欠点を
有していた。
In order to eliminate this drawback, an associative memory device has been considered in which a normal memory element is used in the information storage section and a match detection circuit is provided for each word. However, this associative memory device has a drawback in that it requires a number of search operations corresponding to the number of bits.

さらに、探索情報をアドレス入力とし、データ
情報を記憶する第1の通常の記憶素子と、データ
情報あるいは第1の通常の記憶素子の読取り出力
をアドレス入力とし、探索情報を記憶する第2の
通常の記憶素子とを用いた連想記憶装置が特開昭
49−73039に開示されている。しかし、この連想
記憶装置は通常の記憶素子で構成できる利点を有
しているが、探索情報あるいはデータ情報のビツ
ト数が多くなると、必要とする記憶素子数が著し
く増大し、価格上昇をもたらす欠点を有してい
る。
Furthermore, a first normal storage element which takes the search information as an address input and stores data information, and a second normal storage element which takes the data information or the read output of the first normal storage element as an address input and stores the search information. An associative memory device using memory elements was published in Japanese Patent Application Laid-open No.
No. 49-73039. However, although this associative memory device has the advantage of being able to be constructed using ordinary memory elements, as the number of bits of search information or data information increases, the number of memory elements required increases significantly, resulting in an increase in price. have.

(発明の目的) 本発明は上記従来の欠点を容易に解決し、アド
レスを供給することによりアクセスされる通常の
記憶素子で構成され、高速、大容量、低価格な連
想記憶装置を提供することにある。
(Object of the Invention) The present invention easily solves the above-mentioned conventional drawbacks and provides a high-speed, large-capacity, and low-cost associative memory device that is composed of ordinary memory elements that are accessed by supplying addresses. It is in.

また、本発明の他の目的は、探索情報の一部を
マスクしての探索動作が可能である連想記憶装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an associative memory device capable of performing a search operation while masking a portion of search information.

さらに、本発明の他の目的は、探索情報の一部
の誤りを許容できる連想記憶装置を提供すること
にある。
Furthermore, another object of the present invention is to provide an associative memory device that can tolerate some errors in search information.

(発明の構成) 従つて、本発明によれば以下の連想記憶装置が
得られる。
(Structure of the Invention) Therefore, according to the present invention, the following content addressable memory device is obtained.

入力データをアドレス入力とし、入力データで
指定されワードのみ異なるデータを、書込みアド
レスで指定されるビツトに記憶する第1の記憶手
段と、書込みアドレスで指定されるワードに登録
時の入力データを記憶する第2の記憶手段と、入
力データと第2の記憶手段の読取り出力とを入力
とし、いずれか一方を選択的に第1の記憶手段の
アドレス入力に供給する選択回路と、第1の記憶
手段の書込みアドレスで指定されるビツトへの書
込みを制御する書込みデコーダと、第1の記憶手
段の読み取り信号を取込む一時記憶手段と、この
出力につながるエンコード手段と、この出力を入
力とし、一時記憶手段のリセツトを行なうデコー
ド手段とを備えたことを特徴とする連想記憶装
置、および外部から供給される一次データの一部
を変調して入力データを発生する探索情報変調手
段と、入力データをアドレス入力とし、入力デー
タで指定されるワードのみ異なるデータを、書込
みアドレスで指定されるビツトに記憶する第1の
記憶手段と、書込みアドレスで指定される第1の
記憶手段のビツト位置に書き込みを行なう書込み
手段と、第1の記憶手段の読み取り信号を取込む
一時記憶手段と、この出力につながるエンコード
手段と、この出力を入力とし、一時記憶手段のリ
セツトを行なうデコード手段とを備えたことを特
徴とする連想記憶装置である。
A first storage means that takes input data as an address input and stores data specified by the input data that differs only in word in the bit specified by the write address, and stores input data at the time of registration in the word specified by the write address. a selection circuit which receives the input data and the read output of the second storage means and selectively supplies one of them to the address input of the first storage means; a write decoder that controls writing to the bit specified by the write address of the first storage means; a temporary storage means that takes in the read signal of the first storage means; an encoder connected to the output of the first storage means; an associative memory device characterized by comprising: a decoding means for resetting the storage means; a search information modulation means for generating input data by modulating a part of primary data supplied from the outside; A first storage means that inputs an address and stores data that differs only in the word specified by the input data in the bit specified by the write address, and writes to the bit position of the first storage means specified by the write address. temporary storage means for receiving a read signal from the first storage means; encoding means connected to this output; and decoding means using this output as an input and resetting the temporary storage means. It is a characteristic associative memory device.

(実施例) 以下、図面を用いて本発明のさらに詳細な説明
を行なう。
(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using the drawings.

第1図は本発明による連想記憶装置の一例の構
成図を示す。この連想記憶装置は入力データ10
1を入力とし、それに整合するデータが格納され
ている探索アドレスを出力するものであり、入力
データ101をアドレス入力とする第1の記憶手
段110と、書込みアドレス151で指定される
第1の記憶手段110のビツト位置に入力データ
101のデコード結果を格納させる書込み手段1
50と、第1の記憶手段110の各読取り信号1
02を取込むレジスタ120と、レジスタ120
の内容が“1”であるビツト位置を示す探索アド
レス131を出力するエンコーダ130と、探索
アドレス131で指定されたレジスタ120のビ
ツトのリセツトを行なうデコーダ140とからな
る。レジスタ120、エンコーダ130、デコー
ダ140は各々一時記憶手段、エンコード手段、
デコード手段に対応する。
FIG. 1 shows a configuration diagram of an example of an associative memory device according to the present invention. This associative memory device has input data 10
1 as an input and outputs a search address in which data matching the input data is stored. Writing means 1 for storing the decoding result of input data 101 in the bit position of means 110
50 and each read signal 1 of the first storage means 110
A register 120 that takes in 02 and a register 120
It consists of an encoder 130 that outputs a search address 131 indicating a bit position whose content is "1", and a decoder 140 that resets the bit of the register 120 specified by the search address 131. The register 120, encoder 130, and decoder 140 are temporary storage means, encoding means, and
Corresponds to decoding means.

第1の記憶手段110は所望のデータの格納位
置を示すアドレスを与えることによりアクセスさ
れる通常の記憶素子で構成される。この連想記憶
装置の記憶構成をNワードMビツトとすると、第
1の記憶手段110の記憶セル数は2MワードN
ビツトとなり、入力データ101のビツト数はM
ビツトとなる。またレジスタ120のビツト数と
エンコーダ130の入力ビツト数と、デコーダ1
40の出力ビツト数は各々Nビツトとなり、また
エンコーダ130の出力あるいはデコーダ140
の入力となる探索アドレス131のビツト数は
log2Nとなる。
The first storage means 110 is constituted by a conventional storage element that is accessed by providing an address indicating the storage location of desired data. Assuming that the memory structure of this content addressable memory device is N words and M bits, the number of memory cells of the first memory means 110 is 2M words and N bits.
The number of bits of the input data 101 is M
Becomes a bit. Also, the number of bits in the register 120, the number of input bits in the encoder 130, and the number of input bits in the decoder 1
The number of output bits of the 40 bits is N bits each, and the output of the encoder 130 or the decoder 140
The number of bits of the search address 131, which is the input of
log 2 N.

この連想記憶装置は登録、削除、探索の3つの
動作を行なう。入力データ101は登録動作時に
は登録情報として与えられ、探索動作時には探索
情報として与えられる。以下に第1の記憶手段1
10の全内容が“0”にクリアされている状態か
ら登録動作、削除動作、探索動作について順次に
説明を行なう。
This content addressable memory device performs three operations: registration, deletion, and search. Input data 101 is given as registration information during a registration operation, and is given as search information during a search operation. Below is the first storage means 1
The registration operation, deletion operation, and search operation will be sequentially explained starting from a state in which all contents of 10 are cleared to "0".

登録動作において、書込みアドレス151と
“1”の登録/削除信号152と書込みパルス信
号153とが書込み手段150に与えられ、入力
データ101として登録情報が第1の記憶手段1
10に与えられる。登録/削除信号152は
“1”と“0”により各々登録動作と削除動作と
を選択する。第1の記憶手段110は登録情報1
01を受けて、登録情報101で指定されるワー
ドのアクセスを許可する。この状態で書込み手段
150は書込みアドレス151で指定される第1
の記憶手段110のビツト位置に登録/削除信号
152で指示される“1”を書込むように書込み
制御信号154を与える。これにより、第1の記
憶手段110の登録情報101と書込みアドレス
151とで指定されたビツトに“1”が格納され
る。すなわち、登録情報101はそれで指定され
るアドレスのみ“1”となるビツトパタンで第1
の記憶手段110に格納される。このビツトパタ
ーンは登録情報101のデコード結果と等しい。
In the registration operation, a write address 151, a registration/deletion signal 152 of "1", and a write pulse signal 153 are given to the writing means 150, and the registration information is stored as input data 101 in the first storage means 1.
given to 10. The registration/deletion signal 152 selects a registration operation and a deletion operation by "1" and "0", respectively. The first storage means 110 has registered information 1
01, access to the word specified by the registration information 101 is permitted. In this state, the writing means 150 writes the first address designated by the write address 151.
A write control signal 154 is applied so as to write "1" indicated by the registration/deletion signal 152 to the bit position of the storage means 110. As a result, "1" is stored in the bit designated by the registration information 101 and the write address 151 of the first storage means 110. In other words, the registration information 101 has a bit pattern in which only the address specified by it is "1".
is stored in the storage means 110 of. This bit pattern is equal to the decoding result of registration information 101.

同様に削除動作は第1の記憶手段110の書込
みアドレス151で指定されるビツト“0”を格
納させるように書込み手段150に“0”の登
録/削除信号152を与えることで登録動作と同
様に行なわれる。この削除動作により、第1の記
憶手段110の書込みアドレス151で指定され
るビツト位置の全てのアドレスの内容は“0”に
クリアされる。
Similarly, the deletion operation can be performed in the same way as the registration operation by giving a registration/deletion signal 152 of "0" to the writing means 150 so as to store the bit "0" specified by the write address 151 of the first storage means 110. It is done. By this deletion operation, the contents of all addresses at the bit positions specified by the write address 151 of the first storage means 110 are cleared to "0".

探索動作を説明するにあたり、先に説明した登
録動作により、この連想記憶装置に登録情報A、
B、C、Iが各々書込みアドレス0、1、2、j
で指定されるアドレスに登録されているものとす
る。すなわち、第1の記憶手段110の第0ビツ
トのA番地、第1ビツトのB番地、第2ビツトの
C番地、第jビツトのI番地にのみ“1”が格納
されている。探索動作では入力データ101とし
てA、B、C、Iが与えられたとき、各々探索ア
ドレス131として、0、1、2、jが出力され
ることが必要である。
To explain the search operation, the previously explained registration operation stores registered information A,
B, C, I are write addresses 0, 1, 2, j respectively
It is assumed that it is registered at the address specified in . That is, "1" is stored only at address A of the 0th bit, address B of the first bit, address C of the second bit, and address I of the jth bit of the first storage means 110. In the search operation, when A, B, C, and I are given as input data 101, it is necessary to output 0, 1, 2, and j as search addresses 131, respectively.

まず、入力データ101として探索情報Aが与
えられると、第1の記憶手段110のA番地の内
容が読取り信号102として出力される。この読
取り信号102は先に登録されている登録データ
A、B、C、Iが各々異なつているならば、第0
ビツトのみ“1”となる。読取り信号102は探
索情報101に同期して与えられる探索クロツク
信号121により、レジスタ120に取込まれ、
エンコーダ130に供給される。エンコーダ13
0の入力は第0ビツトのみ“1”である。“1”
である入力は連想記録装置内に探索情報Aに整合
するデータが登録されていることを意味する。エ
ンコーダ130は入力内に“1”の入力があれ
ば、マツチ信号132と共に“1”の入力のビツ
ト位置を探索アドレス131として出力する。こ
の場合、エンコーダ130の第0ビツトの入力の
み“1”であるので、探索アドレスは0となる。
すなわち、探索情報Aが格納されているアドレス
が探索アドレス131として出力される。プロセ
ツサ等の外部機器は探索アドレス131を読取つ
た後にリセツト信号141をデコーダ140に与
える。デコーダ140はレジスタ120内の探索
アドレス131で指定されるビツトのリセツト入
力にリセツト信号141を供給し、そのビツトの
内容を“1”から“0”に変える。探索情報Aに
整合するデータが一個だけならば、マツチ信号1
32の発生が止まり、探索動作も完了する。
First, when search information A is given as input data 101, the contents of address A of first storage means 110 are output as read signal 102. If the previously registered registration data A, B, C, and I are different from each other, this read signal 102 is the 0th read signal 102.
Only the bit becomes “1”. The read signal 102 is taken into the register 120 by a search clock signal 121 given in synchronization with the search information 101.
The signal is supplied to the encoder 130. Encoder 13
For input of 0, only the 0th bit is "1". “1”
An input that is , means that data matching the search information A is registered in the associative recording device. If the encoder 130 has a "1" input, it outputs the bit position of the "1" input together with a match signal 132 as a search address 131. In this case, since only the input of the 0th bit of the encoder 130 is "1", the search address becomes 0.
That is, the address where the search information A is stored is output as the search address 131. After reading the search address 131, an external device such as a processor provides a reset signal 141 to the decoder 140. Decoder 140 supplies a reset signal 141 to the reset input of the bit specified by search address 131 in register 120, changing the content of that bit from "1" to "0". If there is only one piece of data matching search information A, match signal 1
32 stops occurring, and the search operation is also completed.

但し、探索情報Aに整合する複数のデータが登
録されている場合の多重マツチ時には、さらにマ
ツチ信号132と次の整合データの格納アドレス
を示す探索アドレス131がエンコーダ130に
より発生される。この場合、外部機器はマツチ信
号132が発生しなくなるまで、繰返し、探索ア
ドレス131の読取りと共にリセツト信号141
を与えることで、探索情報に整合する全ての探索
アドレス131を求めることができる。
However, at the time of multiple matches when a plurality of data matching the search information A are registered, the encoder 130 further generates a match signal 132 and a search address 131 indicating the storage address of the next matching data. In this case, the external device repeatedly reads the search address 131 and sends the reset signal 141 until the match signal 132 is no longer generated.
By giving , all search addresses 131 that match the search information can be found.

第2図は第1図の連想記憶装置に用いられた書
込み手段150の一実施例の説明図である。この
書込み手段は書込みデコーダ210で構成され、
書込みパルス信号153を書込みアドレス151
で指定されるビツト位置の書込み許可信号211
として導く。登録/削除信号152と書込み許可
信号211は書込み制御信号154として第1図
の第1の記憶手段110の各ビツトに供給され
る。登録/削除信号152は第1の記憶手段11
0の書込みデータとなり、登録動作時に“1”、
削除動作時に“0”となる。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the writing means 150 used in the associative memory device of FIG. 1. This writing means is composed of a writing decoder 210,
Write write pulse signal 153 to write address 151
Write enable signal 211 for the bit position specified by
lead as. The registration/deletion signal 152 and the write permission signal 211 are supplied as a write control signal 154 to each bit of the first storage means 110 in FIG. The registration/deletion signal 152 is transmitted to the first storage means 11
The write data will be 0, and it will become “1” during registration operation.
It becomes "0" during the deletion operation.

この書込み手段により、書込みアドレス151
で指定された第1の記憶手段110に登録/削除
信号152で示されるデータを格納することがで
きる。
By this writing means, write address 151
The data indicated by the registration/deletion signal 152 can be stored in the first storage means 110 designated by .

第3図は第1図の連想記憶装置に用いられた書
込み手段150の他の実施例の説明図である。こ
の書込み手段は書込みデコーダ210とオアゲー
ト310とスイツチ320とで構成され、書込み
アドレス151と登録/削除信号152と書込み
パルス信号153とを受けて、第1図の第1の記
憶手段110に書込み許可信号211とビツト電
源321とを書込み制御信号154として供給す
る。ビツト電源321は第1の記憶手段110の
各ビツトに対する電源となり、このビツト電源3
21の供給が一時的に止められた第1の記憶手段
110のビツトの内容は“0”にクリアされる。
このために、第1の記憶手段110として、スイ
ツチング速度が異なるトランジスタで記憶セルの
フリツプフロツプが構成されたスタテイツク
RAMや、電源の切断により記憶セルの電荷が放
電されるダイナミツクRAMで構成される。この
ビツト電源のオン・オフはスイツチ320で行な
われる。各スイツチ320には電源322とオア
ゲート310の出力とが接続される。“0”のオ
アゲート310の出力につながるスイツチ320
は電源322の通貨を禁止し、ビツト電源321
を切断する。
FIG. 3 is an explanatory diagram of another embodiment of the writing means 150 used in the associative memory device of FIG. 1. This write means is composed of a write decoder 210, an OR gate 310, and a switch 320, and receives a write address 151, a registration/deletion signal 152, and a write pulse signal 153 to enable writing to the first storage means 110 in FIG. Signal 211 and bit power supply 321 are supplied as write control signal 154. The bit power supply 321 serves as a power supply for each bit of the first storage means 110.
The contents of the bits in the first storage means 110 whose supply of bits 21 is temporarily stopped are cleared to "0".
To this end, the first storage means 110 is a static transistor in which a flip-flop of storage cells is constructed of transistors having different switching speeds.
It consists of RAM and dynamic RAM whose storage cells are discharged when the power is turned off. This bit power supply is turned on and off by a switch 320. A power supply 322 and the output of the OR gate 310 are connected to each switch 320 . Switch 320 connected to the output of OR gate 310 of “0”
prohibits the currency of power supply 322, bit power supply 321
cut.

削除動作時には削除動作を示す“0”の登録/
削除信号152と負パルスの書込みパルス信号1
53と書込みアドレス151とが供給される。書
込みデコーダ210は書込みパルス信号153を
書込みアドレス151で指定されるビツト位置に
書込み許可信号211として導く。この書込み許
可信号211はオアゲート310を介してスイツ
チ310を切断させる。従つて、書込みアドレス
151で指定されるビツト位置のビツト電源32
1が切断され、第1の記憶手段110の書込みア
ドレス151で指定されたビツトの全アドレスの
内容が“0”にクリアされる。すなわち、削除動
作がなされる。
When performing a deletion operation, register “0” to indicate the deletion operation.
Delete signal 152 and negative pulse write pulse signal 1
53 and write address 151 are supplied. Write decoder 210 directs write pulse signal 153 to the bit position designated by write address 151 as write enable signal 211. This write permission signal 211 disconnects the switch 310 via the OR gate 310. Therefore, the bit power supply 32 at the bit position specified by the write address 151
1 is disconnected, and the contents of all addresses of bits specified by the write address 151 of the first storage means 110 are cleared to "0". That is, a deletion operation is performed.

登録動作は削除動作と一対になり行なわれる。
まず、登録動作は削除動作で既に登録されている
データを削除し、次に登録/削除信号152を
“1”に戻し、再度書込みパルス信号153をデ
コーダ210に与える。再度の書込みパルス信号
153の供給時には第1の記憶手段110の全て
のビツトにビツト電源321が供給され、書込み
アドレス151で指定された第1の記憶手段11
0のビツトに書込み許可信号211が与えられ
る。第1の記憶手段110の書込みデータとして
は常に“1”を与えておくことで、第1の記憶手
段110の入力データ101で指定されたアドレ
スの書込みアドレス151で指定されるビツトに
“1”が書込まれる。このようにして、登録情報
として与えられた入力データ101の登録が可能
となる。
The registration operation is performed in pair with the deletion operation.
First, the registration operation is a deletion operation to delete already registered data, then the registration/deletion signal 152 is returned to "1", and the write pulse signal 153 is given to the decoder 210 again. When the write pulse signal 153 is supplied again, the bit power supply 321 is supplied to all bits of the first storage means 110, and the bit power supply 321 is supplied to all bits of the first storage means 110 specified by the write address 151.
A write enable signal 211 is applied to the 0 bit. By always giving "1" as write data to the first storage means 110, "1" is set to the bit specified by the write address 151 of the address specified by the input data 101 of the first storage means 110. is written. In this way, the input data 101 given as registration information can be registered.

この書込み手段は登録動作あるいは削除動作に
おいて、既に登録されているデータを入力データ
101として与える必要がないため、より使い易
い連想記憶装置の実現を可能にする。
This writing means does not need to provide already registered data as input data 101 in the registration or deletion operation, making it possible to realize an easier-to-use associative memory device.

第4図は第1図の連想記憶装置に用いられた書
込み手段150の他の実施例の説明図である。第
4図は破線で囲まれた書込み手段150と他の構
成要素との接続関係を理解しやすくするため、連
想記憶装置の全体の構成も示す。この書込み手段
は書込みアドレス151をアドレス入力とし、入
力データ101を記憶する第2の記憶手段410
と、入力データ101と第2の記憶手段410の
読取り出力である登録済みデータ411とを入力
とし、登録/削除信号152によりいずれか一方
を選択的に第1の記憶手段110のアドレス入力
に供給する選択回路420とから構成される。第
4図に示す連想記憶装置の記憶構成をNワードM
ビツトとすると、第2の記憶手段410の記憶構
成もNワードMビツトとなる。
FIG. 4 is an explanatory diagram of another embodiment of the writing means 150 used in the associative memory device of FIG. 1. FIG. 4 also shows the overall configuration of the associative memory device in order to make it easier to understand the connection relationship between the writing means 150 and other components surrounded by broken lines. This writing means uses the write address 151 as an address input, and the second storage means 410 stores the input data 101.
The input data 101 and the registered data 411 which is the read output of the second storage means 410 are input, and one of them is selectively supplied to the address input of the first storage means 110 by the registration/deletion signal 152. and a selection circuit 420. The memory structure of the associative memory device shown in FIG.
If it is a bit, then the storage structure of the second storage means 410 will also be N words and M bits.

登録動作に際して、内容“1”が格納されてい
るアドレスで表現される形式で第1の記憶手段1
10の各ビツトに格納された登録情報は、第1の
記憶手段110の各ビツトに対応する第2の記憶
手段410のアドレスにも格納される。例えば、
登録データA、B、C、Iを各々書込みアドレス
0、1、2、jで指定されるアドレスに登録する
と、第1の記憶手段110には第1図と同様に第
0ビツトのA番地、第1ビツトのB番地、第2ビ
ツトのC番地、第jビツトのI番地のみ“1”が
格納され、第2の記憶手段410には0、1、
2、j番地に各々A、B、C、Iが格納される。
During the registration operation, the content "1" is stored in the first storage means 1 in a format expressed by an address stored therein.
The registration information stored in each of the 10 bits is also stored in the address of the second storage means 410 corresponding to each bit of the first storage means 110. for example,
When registered data A, B, C, and I are registered at the addresses specified by write addresses 0, 1, 2, and j, respectively, the first storage means 110 stores the A address of the 0th bit, “1” is stored only in the first bit at address B, the second bit at address C, and the jth bit at address I, and the second storage means 410 stores 0, 1,
A, B, C, and I are stored at addresses 2 and j, respectively.

すなわち、“1”の登録/削除信号152を与
えて第1図の連想記憶装置と同じ登録動作を行な
うことで、第1の記憶手段に登録情報を格納し、
さらに第2の記憶手段410の書込みアドレス1
51で指定されるアドレスに登録情報となる入力
データ101を格納する。これにより、登録動作
がなされる。なお、第2の記憶手段410の内容
である登録済みデータは次に説明する削除動作で
利用される。
That is, by applying the registration/deletion signal 152 of "1" and performing the same registration operation as the associative memory device of FIG. 1, the registration information is stored in the first storage means,
Furthermore, the write address 1 of the second storage means 410
Input data 101 serving as registration information is stored at the address specified by 51. As a result, a registration operation is performed. Note that the registered data that is the content of the second storage means 410 is used in the deletion operation described below.

削除動作では“0”の登録/削除信号152を
与え、書込みアドレス151で示される第2の記
憶手段410の内容すなわち登録済みデータ41
1を第1の記憶手段110のアドレス入力に供給
する。さらに、第1図の連想記憶装置の削除動作
と同様に書込みパルス信号153を書込みデコー
ダ210に供給することで、第1の記憶手段11
0の書込みアドレス151で示されるビツトの内
容“1”は“0”に書換えられ、登録済みデータ
は削除される。
In the deletion operation, the registration/deletion signal 152 of "0" is given, and the contents of the second storage means 410 indicated by the write address 151, that is, the registered data 41
1 to the address input of the first storage means 110. Furthermore, by supplying the write pulse signal 153 to the write decoder 210 in the same manner as the deletion operation of the content addressable memory device shown in FIG.
The content "1" of the bit indicated by the write address 151 of 0 is rewritten to "0" and the registered data is deleted.

なお、登録動作に際しては、まず登録済みデー
タを消すためにこの削除動作を行なう必要があ
る。
Note that during the registration operation, it is first necessary to perform this deletion operation in order to erase the registered data.

この連想記憶装置は第2図の書込み手段を用い
た第1図の連想記憶装置の削除動作に必要であつ
た登録済みデータを外部機器から与える必要もな
く、また第2の記憶手段410の読取り出力を外
部に出力することにより容易に登録済みデータ4
11を確認できる。
This associative memory device does not require the provision of registered data from an external device, which was necessary for the deletion operation of the associative memory device of FIG. 1 using the writing means of FIG. Easily register registered data by outputting the output externally 4
11 can be confirmed.

第5図は第2の本発明による連想記憶装置の一
実施例の説明図である。この連想記憶装置は第1
図、第4図の連想記憶装置に比べよりビツト数の
多い探索情報を取扱うことができ、探索情報の一
部をマスキングしての探索が可能である。このた
め、第2図や第3図の書込み手段を用いた第1図
の連想記憶装置に論理積手段となるアンドゲート
510とマスク手段となるオアゲート520と計
数手段となるカウンタ530とが追加されてい
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to the second invention. This associative memory is the first
It is possible to handle search information with a larger number of bits than the associative memory device shown in FIGS. For this reason, an AND gate 510 serving as a logical product means, an OR gate 520 serving as a masking means, and a counter 530 serving as a counting means are added to the associative memory device shown in FIG. 1 using the writing means shown in FIGS. 2 and 3. ing.

この連想記憶装置の記憶構成をNワードM×K
ビツトとすると、第1の記憶手段110の記憶構
成は2M×KワードNビツトになり、カウンタ53
0のビツト数はlog2Kビツトとなる。従つて、こ
の第1の記憶手段110は第1図における2Mワー
ドの第1の記憶手段110をブロツクとすると、
Kブロツクで構成される。第0ブロツクはアドレ
ス0〜2M−1、第K−1ブロツクはアドレス(K
−1)×2M〜K×2M−1のアドレス範囲となる。
ブロツクの指定はカウンタ530により行なわれ
る。M×Kビツトの探索情報や登録情報はMビツ
トの入力データ101K個に分割されて第1の記
憶手段110に送られる。K個の入力データ10
1で送られる登録情報は入力データ101毎に第
1の記憶手段110の各ブロツクに格納される。
例えば、4つのMビツトデータA0、A1、A2、A3
からなる登録情報Aは第1の記憶手段110の第
0ブロツクのアドレスA0と第1ブロツクのアド
レスA1と第2ブロツクのアドレスA2と第3ブロ
ツクのアドレスA3のみ“1”にセツトした状態
で格納される。
The memory structure of this associative memory device is N words M×K
If it is a bit, then the storage structure of the first storage means 110 is 2M ×K words and N bits, and the counter 53
The number of zero bits is log 2 K bits. Therefore, assuming that the first storage means 110 of 2M words in FIG. 1 is a block, the first storage means 110 is as follows.
Consists of K block. The 0th block has addresses 0 to 2 M -1, and the K-1st block has addresses (K
-1) The address range is from ×2 M to K ×2 M -1.
Block designation is performed by counter 530. The search information and registration information of M×K bits are divided into 101K pieces of input data of M bits and sent to the first storage means 110. K input data 10
The registration information sent in step 1 is stored in each block of the first storage means 110 for each input data 101.
For example, four M-bit data A 0 , A 1 , A 2 , A 3
In the registration information A, only the address A0 of the 0th block of the first storage means 110, the address A1 of the first block, the address A2 of the second block, and the address A3 of the third block are set to "1" . It is stored in the same state.

さらに詳細に登録動作及び削除動作と探索動作
について説明する。
The registration operation, deletion operation, and search operation will be explained in more detail.

まず、先に示した4つのMビツトデータA0
A1、A2、A3からなる登録情報AをアドレスJに
登録する登録動作について説明する。登録動作の
場合、連想記憶装置にカウンタクリア信号531
と登録動作を示す“1”の登録/削除信号152
とアドレスJの書込みアドレス151をまず供給
する。これにより、カウンタ530の内容はクリ
アされ、第1の記憶手段110の第0ブロツクを
指定する。
First, the four M-bit data A 0 shown above,
A registration operation for registering registration information A consisting of A 1 , A 2 , and A 3 to address J will be described. In the case of a registration operation, a counter clear signal 531 is sent to the associative memory device.
and registration/deletion signal 152 of “1” indicating registration operation.
First, the write address 151 of address J is supplied. As a result, the contents of the counter 530 are cleared and the 0th block of the first storage means 110 is designated.

次に登録情報Aの一部であるデータA0を入力
データ101として供給すると共に、負パルス信
号の探索クロツク信号121及び書込みパルス信
号153を供給すると、第1の記憶手段110の
Jビツト目で第0ブロツクのアドレスA0に“1”
が格納される。カウンタ530の内容は探索クロ
ツク信号121の立上り時に増加するので、この
動作が終了した後のカウンタ530は第1ブロツ
クを指定する。入力データ101としてデータ
A1、A2、A3に変えてこの動作を3回実行する
と、第1の記憶手段のJビツト目で第0ブロツク
のアドレスA0、第1ブロツクのアドレスA1、第
2ブロツクのアドレスA2、第3ブロツクのアド
レスA3にのみ“1”が格納される。
Next, when data A 0 , which is part of the registration information A, is supplied as input data 101 and a search clock signal 121 of a negative pulse signal and a write pulse signal 153 are supplied, the Jth bit of the first storage means 110 is “1” in address A 0 of 0th block
is stored. Since the contents of counter 530 are incremented at the rising edge of search clock signal 121, counter 530 specifies the first block after this operation is completed. Data as input data 101
When this operation is executed three times by changing A 1 , A 2 , and A 3 , the J-th bit of the first storage means has the address A 0 of the 0th block, the address A 1 of the first block, and the address of the second block. A 2 and "1" are stored only in address A 3 of the third block.

以上、計4回の入力データ101の登録によ
り、データA0、A1、A2、A3からなる登録情報A
の登録動作が完了する。
As described above, by registering input data 101 four times in total, registered information A consisting of data A 0 , A 1 , A 2 , A 3
The registration operation is completed.

削除動作は“0”の登録/削除信号152と書
込みパルス信号153をさらに供給することで登
録動作と同様に行なわれる。すなわち、第1の記
憶手段110の書込みアドレス151で指定され
るビツトの全アドレスの内容は“0”になる。
The deletion operation is performed in the same manner as the registration operation by further supplying a registration/deletion signal 152 of "0" and a write pulse signal 153. That is, the contents of all bit addresses specified by the write address 151 of the first storage means 110 become "0".

次に登録情報AがアドレスJに登録されている
状態で同じ探索情報Aで探索した場合の動作につ
いて説明する。この連想記憶装置は探索情報の一
部をマスキングしての探索動作が可能である。初
めに“0”のマスク信号532を供給し、マスク
処理を施さない探索動作について説明する。
Next, the operation when a search is performed using the same search information A in a state where registration information A is registered at address J will be described. This associative memory device is capable of performing a search operation by masking part of the search information. First, a search operation in which a mask signal 532 of "0" is supplied and no mask processing is performed will be described.

探索動作に際してカウンタクリア信号531を
供給する。カウンタクリア信号531はカウンタ
530の内容をクリアすると共に、レジスタ12
0の全ビツトの内容を“1”にセツトする。次に
探索情報Aの一部であるデータA0を入力データ
101として供給すると共に負パルス信号の探索
クロツク信号121を供給する。カウンタ530
は第0ブロツクを指定しているので、第1の記憶
装置110の読取り信号102は第0ブロツクの
アドレスA0の内容となる。従つて、Jビツト目
の読取り信号102は少なくとも“1”である。
レジスタ120の全ビツトの内容は“1”にセツ
トされており、しかも“0”のマスク信号532
が供給されているので、読取り信号102はオア
ゲート520とアンドゲート510を通過し、探
索クロツク信号121の立上り時にレジスタ12
0に取込まれる。全ビツト“1”にセツトされて
いたレジスタ120は、データA0を登録情報の
一部として第1の記憶手段110の第0ブロツク
に格納しているビツトに対応するレジスタ120
のビツトのみ“1”が保持され、他のビツトは
“0”に変る。ここでは、少なくともレジスタ1
20のJビツト目の内容は一致を意味する“1”
を示す。また、カウンタ530は1だけ増加し、
第1の記憶手段110の第1ブロツクを指定す
る。
A counter clear signal 531 is supplied during the search operation. The counter clear signal 531 clears the contents of the counter 530 and also clears the contents of the register 12.
Set the contents of all 0 bits to "1". Next, data A0 , which is part of the search information A, is supplied as input data 101, and a search clock signal 121 of a negative pulse signal is also supplied. counter 530
specifies the 0th block, the read signal 102 of the first storage device 110 becomes the contents of address A0 of the 0th block. Therefore, the J-th read signal 102 is at least "1".
The contents of all bits in the register 120 are set to "1", and the mask signal 532 is "0".
Since the read signal 102 is supplied with
Incorporated into 0. The register 120 whose all bits were set to "1" is now set to the register 120 corresponding to the bit that stores the data A0 as part of the registration information in the 0th block of the first storage means 110.
Only the bit ``1'' is held, and the other bits change to ``0''. Here, at least register 1
The content of the J-th bit of 20 is “1” which means a match.
shows. Also, the counter 530 increases by 1,
The first block of the first storage means 110 is specified.

さらに、探索情報Aの残りの部分であるデータ
A1、A2、A3を入力データ101として探索クロ
ツク信号121と共に印加すると、探索情報に整
合しない登録情報を格納している第1の記憶手段
110のビツトに対応するレジスタ120のビツ
トの内容は“0”にリセツトされる。従つて、
“1”を保持するレジスタ120のビツトに対応
する第1の記憶手段110のビツトには探索情報
Aに等しい登録情報Aが登録されていることにな
る。連想記憶装置に登録情報AをアドレスJに登
録している場合、レジスタ120のJビツト目が
“1”として残る。
Furthermore, data that is the remaining part of search information A
When A 1 , A 2 , and A 3 are applied together with the search clock signal 121 as input data 101, the contents of the bits of the register 120 corresponding to the bits of the first storage means 110 storing registered information that does not match the search information is reset to "0". Therefore,
Registration information A, which is equivalent to search information A, is registered in the bit of the first storage means 110 that corresponds to the bit of the register 120 that holds "1". If registration information A is registered at address J in the content addressable memory device, the Jth bit of register 120 remains as "1".

エンコーダ130は第1図に示した連想記憶装
置と同様にレジスタ120の内容を符号化、すな
わち内容“1”を保持するビツト番号を探索アド
レス131として出力する。また、同じ探索情報
に整合する複数のデータが登録されている場合に
は、レジスタ120の複数ビツトの内容が整合を
示す“1”になる。エンコーダ130はその中の
下位のビツト番号を探索アドレス131として出
力し、デコーダ140は出力した探索アドレス1
31に対応するレジスタ120のビツトを“0”
にリセツトする。これにより、エンコーダ130
は“1”にセツトされているレジスタ120の下
位からビツト番号を順次に探索アドレス131と
して発生する。
The encoder 130 encodes the contents of the register 120 in the same way as the content addressable memory shown in FIG. Furthermore, if a plurality of data matching the same search information are registered, the contents of the plurality of bits in the register 120 become "1" indicating matching. The encoder 130 outputs the lower bit number therein as a search address 131, and the decoder 140 outputs the output search address 1.
Set the bit of register 120 corresponding to 31 to “0”
Reset to . As a result, the encoder 130
The search address 131 is generated sequentially from the lower bit numbers of the register 120 which is set to "1".

このようにしてマスキングを行なわない探索動
作がなされる。探索情報のマスキングは入力デー
タ101の単位に行ない、マスクしようとする探
索情報の一部が入力データ101として印加する
時期に“1”のマスク信号532を印加すること
で容易になされる。“1”のマスク信号532が
印加されると、オアゲート520の出力は読取り
信号102に関係なく“1”になり、その時の入
力データ101は無視される。よつて、探索情報
の一部のマスキングがなされる。
In this way, a search operation is performed without masking. Masking of the search information is performed in units of input data 101, and is easily accomplished by applying a mask signal 532 of "1" when a part of the search information to be masked is applied as input data 101. When the mask signal 532 of "1" is applied, the output of the OR gate 520 becomes "1" regardless of the read signal 102, and the input data 101 at that time is ignored. Therefore, part of the search information is masked.

以上、説明したように本発明によれば、Nワー
ドM×Kビツトの連想記憶装置を2M×KワードN
ビツトの通常の第1の記憶手段110を用いて構
成できる。第1図に示した連想記憶装置では第1
の記憶手段110として2M×KワードNビツトの通
常の記憶素子を必要としたのに比べ、第5図の連
想記憶装置はより小容領の記憶素子で構成でき、
低価格をもたらす。また、探索情報の一部をマス
キングしての探索動作が可能である。
As explained above, according to the present invention, an associative memory device of N words M x K bits can be stored as 2 M x K words N
It can be constructed using a conventional first storage means 110 of bits. In the associative memory shown in Figure 1, the first
Compared to the case where a normal memory element of 2 M×K words and N bits is required as the memory means 110 of , the associative memory device of FIG.
Bringing low prices. Further, it is possible to perform a search operation by masking part of the search information.

第6図は第3の発明による連想記憶装置の一実
施例の説明図である。この連想記憶装置は第1
図、第4図の連想記憶装置に比べ、よりビツト数
の多い探索情報や登録情報を取扱いや、探索情報
の一部をマスキングしての探索動作ができ、また
第5図の連想記憶装置に比べより高速に探索動作
や登録動作が可能である。このため、第1図の連
想記憶装置にアンドゲート610と複数の第1の
記憶手段110とが設けられている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to the third invention. This associative memory is the first
Compared to the associative memory device shown in Fig. 4, it is possible to handle search information and registration information with a larger number of bits, and to perform search operations by masking part of the search information. Search operations and registration operations can be performed faster than in comparison. For this reason, the associative memory device shown in FIG. 1 is provided with an AND gate 610 and a plurality of first storage means 110.

この連想記憶装置の記憶構成をNワードM×K
ビツトとすると、各第1の記憶手段の記憶構成は
2MワードNビツトとなり、また第1の記憶手段1
10の数はK個となる。第5図の連想記憶装置の
ビツト数の拡張が第1の記憶手段110のワード
数の拡張によりなされたが、この連想記憶装置で
は第1の記憶手段110の個数を増すことで拡張
している。第5図の連想記憶装置における第1の
記憶手段110のブロツクは、この連想記憶装置
における各第1の記憶手段110に対応する。M
×Kビツトの探索情報や登録情報はK個のMビツ
トの入力データ101に分割され、各々K個の第
1の記憶手段110に並列に供給される。K個の
入力データ101で供給される登録情報は、入力
データ101毎に各第1の記憶手段110の入力
データ101で指定されたアドレスのみ“1”と
する形式で格納される。例えば、3つのMビツト
データA0、A1、A2からなる登録情報Aは、第0
番目の第1の記憶手段110のアドレスA0と第
1番目の第1の記憶手段110のアドレスA1
第2番目の第1の記憶手段110のアドレスA2
のみ“1”にセツトすることで格納される。格納
される第1の記憶手段110のビツト番号は書込
みアドレス151で指定される。この書込みは第
2図、第3図あるいは第4図に示した書込み手段
150により制御される。
The memory structure of this associative memory device is N words M×K
If it is a bit, the storage configuration of each first storage means is
2 M words and N bits, and the first storage means 1
The number of 10s is K. The number of bits of the associative memory device shown in FIG. 5 is expanded by increasing the number of words of the first storage means 110; . The block of the first storage means 110 in the associative memory device of FIG. 5 corresponds to each first storage means 110 in this associative memory device. M
The search information and registration information of ×K bits are divided into K pieces of M-bit input data 101, each of which is supplied to K pieces of first storage means 110 in parallel. The registration information supplied by the K pieces of input data 101 is stored in a format in which only the address specified by the input data 101 of each first storage means 110 is set to "1" for each input data 101. For example, registration information A consisting of three M-bit data A 0 , A 1 , A 2 is the 0th
Address A 0 of the first storage means 110, address A 1 of the first storage means 110, and address A 2 of the second storage means 110.
It is stored by setting only "1" to "1". The bit number of the first storage means 110 to be stored is designated by the write address 151. This writing is controlled by the writing means 150 shown in FIG. 2, 3, or 4.

登録されているデータと同じ探索情報Aによる
探索動作では、探索情報Aを構成するデータA0
A1、A2が各入力データ101として各第1の記
憶手段110に供給される。各第1の記憶手段1
10からの読取り信号102はビツト毎にまとめ
られてアンドゲート610に導かれる。アンドゲ
ート610の各出力は、各第1の記憶手段110
の各ビツトに格納されている登録情報と与えられ
た探索情報Aと整合するか否かを“1”、“0”で
示す整合結果となる。探索情報Aに整合する登録
情報Aが各第1の記憶手段110のJビツト目に
格納されているとすると、第J番目のアンドゲー
ト610の出力は“1”を示す。アンドゲート6
10の出力すなわち整合結果は、探索クロツク信
号121によりレジスタ120に取込まれる。以
後、第1図、第4図、第5図の連想記憶装置と同
様にエンコーダ130を介して探索アドレス13
1が求められる。
In a search operation using search information A that is the same as registered data, data A 0 , which constitutes search information A,
A 1 and A 2 are supplied as each input data 101 to each first storage means 110 . Each first storage means 1
The read signal 102 from 10 is routed bit by bit to AND gate 610. Each output of the AND gate 610 is connected to each first storage means 110.
The result of matching is "1" or "0" indicating whether the registration information stored in each bit matches the given search information A or not. Assuming that registration information A matching search information A is stored at the J-th bit of each first storage means 110, the output of the J-th AND gate 610 indicates "1". and gate 6
The output of 10, ie, the matching result, is loaded into register 120 by search clock signal 121. Thereafter, the search address 13 is stored via the encoder 130 similarly to the associative memory devices shown in FIGS.
1 is required.

K個のマスク信号532は探索情報のMビツト
単位のマスキングに利用される。マスク信号53
2が入力されると、その信号につながる第1の記
憶手段110の読取信号102は強制的に“1”
にされる。従つて、入力されたマスク信号532
に対応する探索情報の一部がマスクされ、探索情
報の一部をマスクしての探索動作が可能となる。
The K mask signals 532 are used for masking search information in units of M bits. Mask signal 53
When 2 is input, the read signal 102 of the first storage means 110 connected to that signal is forced to "1".
be made into Therefore, the input mask signal 532
A part of the search information corresponding to is masked, and a search operation can be performed while masking part of the search information.

以上説明したように、この連想記憶装置はK個
の2MワードNビツトの第1の記憶手段110を用
いてNワードM×Kビツトの連想記憶装置を構成
でき、その探索動作や登録動作を1回の第1の記
憶手段110のアクセスで行なえ高速動作が可能
である。また、探索情報の一部をマスクしての探
索動作も可能である。
As explained above, this associative memory device can configure an N word M×K bit associative memory device by using K first storage means 110 of 2M words and N bits, and its search operation and registration operation can be performed. This can be done by accessing the first storage means 110 once, and high-speed operation is possible. It is also possible to perform a search operation by masking part of the search information.

なお、書込みアドレス151と探索アドレス1
31を共通にしたり、あるいは第6図の複数の入
力データ101毎にレジスタを設け、それらを共
通の入力線につなぐことで、入出力ピン数を削減
することも可能である。
Note that write address 151 and search address 1
31 in common, or by providing a register for each of the plurality of input data 101 shown in FIG. 6 and connecting them to a common input line, it is also possible to reduce the number of input/output pins.

第7図は第4の発明による連想記憶装置の一実
施例の説明図である。この連想記憶装置は与えら
れた探索情報の1ビツトの誤りを許容する探索も
可能にした柔軟な連想記憶装置であり、第1図、
第4図、第5図あるいは第6図に示した連想記憶
装置に相当する連想記憶部710と、外部機器か
ら与えられる一次データ721を入力とし、連想
記憶部710に入力データ101を供給する探索
情報変換手段720とから構成される。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to the fourth invention. This associative memory device is a flexible associative memory device that allows searching that tolerates a one-bit error in the given search information.
A search for inputting primary data 721 given from an associative memory unit 710 corresponding to the associative memory device shown in FIG. 4, FIG. 5, or FIG. 6 and an external device, and supplying input data 101 to the associative memory unit 710. and information conversion means 720.

外部から与えられた一次データ721はセツト
パルス信号722により探索情報変換手段720
に格納される。格納された一次データ721は
“0”の変換信号723を与えるとそのまま入力
データ101として連想記憶部710に与えら
れ、“1”の変換信号723が与えられると格納
された一次データ721内の1ビツトを変化させ
て入力データ101として出力する。変換される
ビツト位置は最下位ビツトから初まり、シフトパ
ルス信号724が印加される毎に上位ビツトに移
動する。
Primary data 721 given from the outside is converted to search information converting means 720 by set pulse signal 722.
is stored in When a conversion signal 723 of “0” is applied, the stored primary data 721 is applied as is to the associative memory unit 710 as input data 101, and when a conversion signal 723 of “1” is applied, 1 in the stored primary data 721 is applied. The bits are changed and output as input data 101. The bit positions to be converted start from the least significant bit and move to the more significant bits each time shift pulse signal 724 is applied.

登録動作、削除動作及び一次データ721をそ
のまま入力データ101に与えての探索動作は第
1図、第4図、第5図あるいは第6図の連想記憶
装置の動作と同じである。
The registration operation, the deletion operation, and the search operation by applying the primary data 721 as is to the input data 101 are the same as the operations of the associative memory device shown in FIG. 1, FIG. 4, FIG. 5, or FIG. 6.

一次データ721と1ビツト異なる探索情報に
対する探索動作は、“1”の変換信号723を供
給し、まず一次データ721の最下位ビツトを変
化させたデータを入力データ101として連想記
憶部710に供給して行なう。これにより、一次
データ721の最下位ビツトが異なる探索情報に
対する探索動作が行なわれ、その格納アドレスで
ある探索アドレス131が求まる。
In the search operation for search information that differs from the primary data 721 by 1 bit, a conversion signal 723 of "1" is supplied, and data obtained by changing the least significant bit of the primary data 721 is first supplied to the associative memory unit 710 as input data 101. Let's do it. As a result, a search operation is performed for the search information in which the least significant bit of the primary data 721 is different, and the search address 131 that is the storage address thereof is determined.

次にシフトパルス信号724を供給し、一次デ
ータ721の変化させるビツト位置を1ビツトず
らせて入力データ101を連想記憶部710に供
給する。
Next, a shift pulse signal 724 is supplied, the bit position to be changed in the primary data 721 is shifted by one bit, and the input data 101 is supplied to the associative memory section 710.

以上の探索動作を繰返し行なうことにより、一
次データ721と1ビツト異なる全ての探索情報
に対する探索動作がなされる。すなわち、一次デ
ータ721とハミング距離1だけ離れたデータに
対しての探索動作が可能である。
By repeating the above search operation, the search operation is performed for all search information that differs from the primary data 721 by 1 bit. That is, a search operation is possible for data that is separated by a Hamming distance of 1 from the primary data 721.

第8図は第7図に示した探索情報変換手段72
0の一実施例の説明図である。この探索情報変換
手段は一次データ721をセツトパルス信号72
2により取込むデータレジスタ810と、セツト
パルス信号722により最下位ビツトのみ“1”
となる内容に初期設定されるシフトレジスタ82
0と、シフトレジスタ820とデータレジスタ8
10の出力とを入力とし、入力データ101を発
生する排他的論理和ゲート830とから構成され
る。
FIG. 8 shows the search information conversion means 72 shown in FIG.
0 is an explanatory diagram of one embodiment of the invention. This search information conversion means converts the primary data 721 into a set pulse signal 72.
2, the data register 810 is taken in, and only the least significant bit is set to “1” by the set pulse signal 722.
The shift register 82 is initially set to the contents of
0, shift register 820 and data register 8
10 and an exclusive OR gate 830 which receives the output of 10 and generates input data 101.

シフトレジスタ820は“0”の変換信号72
3を受けるとその全ての出力を“0”にし、“1”
の変換信号723を受けたときのみ内容を出力す
る。従つて、“0”の変換信号723が供給され
ると、データレジスタ810に格納された一次デ
ータ721をそのまま入力データ101として出
力する。“1”の変換信号723が供給されると、
シフトレジスタ820の内容が“1”を示すビツ
トに対応するデータレジスタ810の出力を反転
させて入力データ101として出力する。シフト
レジスタ820の内容はシフトパルス信号724
により1ビツトずつ上位方向(右側)にシフトす
る。従つて、シフトパルス信号724が与えられ
る毎に、反転するビツト位置が上位方向にシフト
した入力データ101が出力される。すなわち、
一次データ721とハミング距離が1だけ離れた
入力データ101を発生できる。
The shift register 820 receives the “0” conversion signal 72
When receiving 3, all outputs are set to “0” and set to “1”.
The contents are output only when the conversion signal 723 is received. Therefore, when the conversion signal 723 of "0" is supplied, the primary data 721 stored in the data register 810 is outputted as input data 101 as is. When the conversion signal 723 of “1” is supplied,
The output of the data register 810 corresponding to the bit whose contents indicate "1" in the shift register 820 is inverted and output as input data 101. The contents of the shift register 820 are the shift pulse signal 724
The bits are shifted upward (to the right) one bit at a time. Therefore, each time the shift pulse signal 724 is applied, the input data 101 in which the bit position to be inverted is shifted upward is output. That is,
Input data 101 that is separated from primary data 721 by a Hamming distance of 1 can be generated.

なお、一次データ721内の反転させるビツト
を特定のビツトにしぼることにより探索情報のビ
ツト単位のマスク処理が可能となる。
Note that by limiting the bits to be inverted in the primary data 721 to specific bits, it is possible to mask the search information bit by bit.

(発明の効果) 以上説明したように本発明による連想記憶装置
は所望のデータの格納位置を示すアドレスを供給
することによりアクセスされる安価な通常の記憶
素子を用いて構成できる。NワードMビツトの第
1図あるいは第4図の連想記憶装置は第1の記憶
手段110として2MワードNビツトの通常の記憶
素子で構成でき、NワードM×Kビツトの第5図
あるいは第6図の連想記憶装置は2M×KワードN
ビツトの通常の記憶素子あるいは2MワードNビツ
トの通常の記憶素子K個で構成できる。従つて、
256KビツトRAMの半導体技術を用いれば、一例
として1キロワード8ビツトの第1図に示した連
想記憶装置、あるいは1キロワード24ビツトの第
5図、第6図の連想記憶装置を1チツプで実現で
きる。一般に市販されている半導体連想メモリ、
例えばシグネテイツクス(Signetics)社の連想
メモリIC8220は4ワード2ビツトであるのに比
較し、本発明による連想記憶装置は極めて大容量
であるといえる。
(Effects of the Invention) As explained above, the content addressable memory device according to the present invention can be constructed using an inexpensive ordinary memory element that is accessed by supplying an address indicating the storage location of desired data. The associative memory device of FIG. 1 or FIG. 4, which has N words and M bits, can be constructed with a normal memory element of 2 M words and N bits as the first storage means 110, and the associative memory device of FIG. 5 or FIG. The associative memory device in Figure 6 has 2 M × K words N
It can be constructed of K conventional storage elements of 2 M words and N bits. Therefore,
If 256K bit RAM semiconductor technology is used, for example, the associative memory device shown in Figure 1 with 1 kiloword and 8 bits, or the associative memory device shown in Figures 5 and 6 with 1 kiloword and 24 bits can be realized on a single chip. . Generally available semiconductor associative memory,
For example, the content addressable memory IC8220 manufactured by Signetics has 4 words and 2 bits, but the content addressable memory device according to the present invention can be said to have an extremely large capacity.

また、この連想記憶装置の探索動作や登録動作
は1回ないし数回の通常の記憶素子のアクセスで
終了でき、従来のワードシリアル・ビツトパラレ
ルあるいはワードパラレル・ビツトシリアルの連
想記憶装置に比べ高速である。
In addition, search operations and registration operations in this content addressable memory device can be completed with one or several accesses to the normal storage elements, and are faster than conventional word serial/bit parallel or word parallel/bit serial content addressable memory devices. be.

さらに、探索情報の一部をマスクしての探索動
作や、探索情報とハミング距離1以内の探索動作
や、複数の登録情報と整合する場合の多重マツチ
処理が可能である。
Further, it is possible to perform a search operation by masking a part of the search information, a search operation within a Hamming distance of 1 from the search information, and multiple match processing when matching with a plurality of registered information.

このような高速、大容量、低価格の連想記憶装
置が情報処理システムの記憶装置に利用される
と、データベース、パタン認識、人工知能などの
における連想処理を高速に実行する情報処理シス
テムを実現できる。
If such a high-speed, large-capacity, low-cost associative memory device is used as a storage device for an information processing system, it will be possible to realize an information processing system that can perform associative processing at high speed in databases, pattern recognition, artificial intelligence, etc. .

なお、以上の説明において、論理積手段、マス
ク手段としてアンドゲート510、オアゲート5
20を用いたが、他の論理ゲートに置かえること
も可能であり、本発明の特許請求の範囲を限定す
るものではない。
In the above description, the AND gate 510 and the OR gate 5 are used as the AND means and the mask means.
Although 20 is used, other logic gates may be used, and this does not limit the scope of the claims of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は第1の発明による連想記憶装置の一実
施例の説明図、第2図は書込み手段の一実施例の
説明図、第3図は書込み手段の他の実施例の説明
図、第4図は第1の発明の他の実施例の説明図、
第5図は第2の発明による連想記憶装置の一実施
例の説明図、第6図は第3の発明による連想記憶
装置の一実施例の説明図、第7図は第4の発明に
よる連想記憶装置の一実施例の説明図、第8図は
第7図の連想記憶装置に用いられた探索情報変換
手段の一実施例の説明図である。 110……第1の記憶手段、120……レジス
タ、130……エンコーダ、140……デコー
ダ、150……書込み手段、210……書込みデ
コーダ、310,720……オアゲート、320
……スイツチ、410……第2の記憶手段、42
0……選択回路、510,610……アンドゲー
ト、520……オアゲート、530……カウン
タ、710……連想記憶部、720……探索情報
変換手段、810……データレジスタ、820…
…シフトレジスタ、830……拝他的論理和ゲー
ト。
FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of the associative memory device according to the first invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of one embodiment of the writing means, FIG. 3 is an explanatory diagram of another embodiment of the writing means, and FIG. 4 is an explanatory diagram of another embodiment of the first invention,
FIG. 5 is an explanatory diagram of one embodiment of the associative memory device according to the second invention, FIG. 6 is an explanatory diagram of one embodiment of the associative memory device according to the third invention, and FIG. 7 is an explanatory diagram of one embodiment of the associative memory device according to the fourth invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of an embodiment of the storage device. FIG. 8 is an explanatory diagram of an embodiment of the search information conversion means used in the associative memory device of FIG. 110...First storage means, 120...Register, 130...Encoder, 140...Decoder, 150...Writing means, 210...Writing decoder, 310, 720...OR gate, 320
...Switch, 410...Second storage means, 42
0... Selection circuit, 510, 610... AND gate, 520... OR gate, 530... Counter, 710... Content addressable memory unit, 720... Search information conversion means, 810... Data register, 820...
...Shift register, 830...Alternative OR gate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入力データをアドレス入力とし、入力データ
で指定されワードのみ異なるデータを、書込みア
ドレスで指定されるビツトに記憶する第1の記憶
手段と、書込みアドレスで指定されるワードに登
録時の入力データを記憶する第2の記憶手段と、
入力データと第2の記憶手段の読取り出力とを入
力とし、いずれか一方を選択的に第1の記憶手段
のアドレス入力に供給する選択回路と、第1の記
憶手段の書込みアドレスで指定されるビツトへの
書込みを制御する書込みデコーダと、第1の記憶
手段の読み取り信号を取込む一時記憶手段と、こ
の出力につながるエンコード手段と、この出力を
入力とし、一時記憶手段のリセツトを行なうデコ
ード手段とを備えたことを特徴とする連想記憶装
置。 2 外部から供給される一次データの一部を変調
して入力データを発生する探索情報変調手段と、
入力データをアドレス入力とし、入力データで指
定されるワードのみ異なるデータを、書込みアド
レスで指定されるビツトに記憶する第1の記憶手
段と、書込みアドレスで指定される第1の記憶手
段のビツト位置に書き込みを行なう書込み手段
と、第1の記憶手段の読み取り信号を取込む一時
記憶手段と、この出力につながるエンコード手段
と、この出力を入力とし、一時記憶手段のリセツ
トを行なうデコード手段とを備えたことを特徴と
する連想記憶装置。
[Scope of Claims] 1. A first storage means that takes input data as an address input and stores data specified by the input data that differs only in word in the bit specified by the write address, and in the word specified by the write address. a second storage means for storing input data at the time of registration;
a selection circuit which receives the input data and the read output of the second storage means and selectively supplies either one to the address input of the first storage means; and a selection circuit designated by the write address of the first storage means. A write decoder that controls writing to bits, a temporary storage means that takes in a read signal from the first storage means, an encoding means connected to this output, and a decoding means that uses this output as an input and resets the temporary storage means. An associative memory device comprising: 2 search information modulation means for generating input data by modulating a part of primary data supplied from the outside;
A first storage means that takes input data as an address input and stores data that differs only in a word specified by the input data in a bit specified by a write address, and a bit position of the first storage means specified by the write address. A temporary storage means for receiving a read signal from the first storage means, an encoding means connected to the output of the first storage means, and a decoding means for receiving the output and resetting the temporary storage means. An associative memory device characterized by
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JPS6059595A (en) * 1983-09-13 1985-04-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Encoding circuit

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