JPH0550079B2 - - Google Patents

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JPH0550079B2
JPH0550079B2 JP59225234A JP22523484A JPH0550079B2 JP H0550079 B2 JPH0550079 B2 JP H0550079B2 JP 59225234 A JP59225234 A JP 59225234A JP 22523484 A JP22523484 A JP 22523484A JP H0550079 B2 JPH0550079 B2 JP H0550079B2
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JP
Japan
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search
signal
data
output
storage means
Prior art date
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JP59225234A
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Japanese (ja)
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JPS61104497A (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 JPS61104497A publication Critical patent/JPS61104497A/en
Publication of JPH0550079B2 publication Critical patent/JPH0550079B2/ja
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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〕[Prior art and its problems]

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。
This type of content addressable 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 a sector of the buffer memory, and enables address conversion from a logical address to a physical address to be performed at high speed by searching the contents.

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、デンタベースへの応用が記載されている。
Also, pages 102 to 136 of Nikkei Electronics (published October 27, 1980) describe list processing, image processing, and applications to Dentabase.

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〕[Purpose of the invention]

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れる通常の記
憶素子で構成され、高速、六容量、低価格な連想
記憶装置を提供することにある。
The object of the present invention is to easily overcome the above-mentioned drawbacks of the conventional art and provide a high-speed, six-capacity, low-cost content addressable memory device that is constructed of ordinary memory elements that can be accessed by supplying an address.

また、本発明の他の目的は、探索情報の一部を
マスクして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 that can perform a search operation by masking a portion of search information.

さらに、本発明の他の目的は探索条件として一
致だけでなく、大小関係についての探索動作を可
能にした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 allows search operations not only for matching but also for size relationships as search conditions.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

したがつて、本発明によれば、記憶素子が行列
状に配置された記憶手段と、入力データを入力と
し、出力が記憶手段の各行選択線につながり、探
索時に前記記憶手段の入力データで指定される行
選択線とその隣接行選択線とを順次に駆動する行
選択手段と、登録アドレスを入力とし、出力が前
記記憶手段の各列選択線につながり、登録時に前
記登録アドレスで指定される特定の列を選択し、
探索時に全ての列を選択する列選択手段と、入力
データを入力とし、入力データで指定された行で
反転する書込みデータを記憶手段の各行への書込
みデータ線に供給する書込みデータ発生手段と、
前記記憶手段の入力データで指定された行の読取
り出力を記憶する一時記憶手段と、この出力と記
憶手段の次の読取り出力とが与えられた探索条件
に適合するか否かを判定する探索条件処理手段
と、この出力につながるエンコード手段とを備え
たことを特徴とする連想記憶装置が得られる。
Therefore, according to the present invention, a storage means in which storage elements are arranged in a matrix, input data is inputted, and an output is connected to each row selection line of the storage means, and the input data is specified by the input data of the storage means at the time of search. a row selection means for sequentially driving a row selection line and its adjacent row selection lines, which receives a registered address as an input, has an output connected to each column selection line of the storage means, and is specified by the registered address at the time of registration. Select a specific column,
Column selection means for selecting all columns during a search; write data generation means for inputting input data and supplying write data that is inverted at a row specified by the input data to a write data line for each row of the storage means;
Temporary storage means for storing the read output of the line specified by the input data of the storage means, and a search condition for determining whether this output and the next read output of the storage means match a given search condition. A content addressable memory device characterized by comprising a processing means and an encoding means connected to the output thereof is obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を用いて本発明のさらに詳細な説明を
行なう。
The present invention will be explained in more detail below using the drawings.

第1図は第1の発明による連想記憶装置の一実
施例の説明図である。この連想記憶装置は入力デ
ータ101と探索条件102とを入力とし、探索
条件102を満たすデータが格納されている探索
アドレス162を出力するものであり、記憶素子
が行列状に配置された記憶手段110と、これと
行選択線121でつながり、登録動作時に全ての
行選択線121を駆動し、探索動作時に入力デー
タ101で指定された行選択線121を駆動する
行選択手段120と、記憶手段と各列選択線13
1でつながり、登録動作時に登録アドレス132
で指定された列選択線131を駆動し、探索動作
時に全ての例選択線131を駆動する例選択手段
130と、記憶手段110の各行の記憶素子への
書込みデータを供給する書込みデータ線141で
記憶手段110とつながり、入力データ101で
指定された書込みデータ線141で“0”から
“1”へまたは“1”から“0”への反転のある
書込みデータを書込みデータ線141に供給する
書込みデータ発生手段140と、記憶手段110
からの読取り信号116を取込む一時記憶手段と
なるレジスタ145と、この出力115と次の読
取り信号116とを入力とし、それらが探索条件
を満たすか否かを出力する探索条件処理手段15
0と、この出力152を入力とし、その中に
“1”が含まれていれば“1”の整合信号161
と共に“1”の位置を示す探索アドレス162と
を出力するエンコード手段160とを備えてい
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to the first invention. This associative memory device receives input data 101 and search conditions 102, and outputs a search address 162 in which data satisfying the search conditions 102 is stored. A row selection means 120 is connected to this by a row selection line 121 and drives all row selection lines 121 during a registration operation, and drives a row selection line 121 designated by input data 101 during a search operation, and a storage means. Each column selection line 13
1 and register address 132 when registering.
The example selection means 130 drives the column selection line 131 designated by , and drives all the example selection lines 131 during the search operation, and the write data line 141 supplies write data to the storage elements of each row of the storage means 110. Write that is connected to the storage means 110 and supplies write data to the write data line 141 specified by the input data 101 with write data inverted from "0" to "1" or from "1" to "0". Data generation means 140 and storage means 110
a register 145 serving as a temporary storage means for receiving the read signal 116 from the search condition processing means 15 which inputs this output 115 and the next read signal 116 and outputs whether or not they satisfy the search condition;
0 and this output 152 as input, and if “1” is included in it, a matching signal 161 of “1” is input.
and an encoding means 160 for outputting a search address 162 indicating the position of "1".

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、記憶手段
110の記憶構成は2M行N列すなわち、2Mワー
ドNビツトとなる。また、入力データ101のビ
ツト数はMビツト登録アドレス132と探索アド
レス162のビツト数はlog2Nビツトとなる。
The storage means 110 is constituted by a conventional storage element that is accessed by providing an address indicating the storage location of desired data. If the memory structure of this content addressable memory device is N words and M bits, then the memory structure of the storage means 110 will be 2M rows and N columns, that is, 2M words and N bits. The number of bits of the input data 101 is M bits, and the number of bits of the registered address 132 and search address 162 is log 2 N bits.

この連想記憶装置の基本的動作は登録動作と探
索動作とからなる。入力データ101は登録動作
時には登録情報、探索動作時には探索情報として
与えられる。また、探索条件データ102として
与えられる探索条件は大、小、一致及びそれらの
任意の組合せを選択できる。以下に登録動作と探
索動作について順次に説明を行なう。
The basic operation of this content addressable memory device consists of a registration operation and a search operation. Input data 101 is given as registration information during a registration operation and as search information during a search operation. Furthermore, the search condition given as the search condition data 102 can be selected from large, small, match, and any combination thereof. The registration operation and search operation will be sequentially explained below.

登録動作において、登録動作を示す“1”の動
作モード信号103と登録アドレス132及び入
力データ101として登録情報が与えられる。
“1”の動作モード信号103により、行選択手
段120は記憶手段の全ての行選択線121を並
列駆動し、列選択手段130は登録アドレス13
2で指定される記憶手段110の列選択線131
のみを選択駆動する。
In the registration operation, registration information is given as an operation mode signal 103 of "1" indicating the registration operation, a registration address 132, and input data 101.
With the operation mode signal 103 of "1", the row selection means 120 drives all the row selection lines 121 of the storage means in parallel, and the column selection means 130 drives all the row selection lines 121 of the storage means in parallel.
Column selection line 131 of storage means 110 specified by 2
Only select the drive.

第2図は記憶手段110の記憶内容の説明図で
あり、また書込みデータ発生手段140において
発生される書込みデータ141の説明図も兼ねて
いる。上方に位置する行ほど小さい値の入力デー
タ101で指定される。第2図を用いて書込みデ
ータ発生手段140の説明を行なう。書込みデー
タ発生手段140は登録情報となる入力データ1
01を入力とし入力データ101で指定される行
からデータが反転する書込みデータを記憶手段1
10の各行に供給する。登録情報をAとすると、
書込みデータ発生手段140はAの値以上で指定
される行が“1”でAの値以下に対応する行が
“0”となる書込みデータ141を発生する。こ
れらの書込みデータ141は書込みパルス信号1
04により、第2図に示すように登録アドレス1
32で指定される記憶手段の列に格納される。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the storage contents of the storage means 110, and also serves as an explanatory diagram of write data 141 generated by the write data generation means 140. The higher the row is located, the smaller the input data 101 is specified. The write data generating means 140 will be explained using FIG. The write data generation means 140 generates input data 1 as registration information.
01 is input, and the storage means 1 stores write data in which the data is inverted from the row specified by the input data 101.
Supply each row of 10. If the registration information is A,
The write data generating means 140 generates write data 141 in which the rows specified by the value greater than or equal to the value of A are "1" and the rows corresponding to the value less than or equal to the value A are "0". These write data 141 are write pulse signal 1
04, the registered address 1 is registered as shown in Figure 2.
It is stored in the column of storage means specified by 32.

以上の動作により登録動作がなされる。探索動
作に際しては、探索動作を示す“0”の動作モー
ド信号103と共に入力データ101として探索
情報が与えられる。さらに、探索条件処理手段1
50に探索条件データ102が供給される。“0”
の動作モード信号103により、行選択手段12
0は探索情報で指定される記憶手段110の2行
を順次に選択し列選択手段130は記憶手段11
0の全ての列選択線131の並列読取りを行な
う。まず、記憶手段110は探索情報で指定され
る1行の内容が読取り信号116として出力され
る。この読取り信号116は入力データ101に
同期して与えられる第1のクロツク信号146に
より、レジスタ145に取込まれる。
The registration operation is performed by the above operation. During the search operation, search information is given as input data 101 along with an operation mode signal 103 of "0" indicating the search operation. Furthermore, search condition processing means 1
Search condition data 102 is supplied to 50 . “0”
The row selection means 12
0 sequentially selects two rows of the storage means 110 specified by the search information, and the column selection means 130 selects the two rows of the storage means 110 specified by the search information.
All column select lines 131 of 0 are read in parallel. First, the storage means 110 outputs the contents of one line specified by the search information as a read signal 116. This read signal 116 is taken into the register 145 by a first clock signal 146 applied in synchronization with the input data 101.

次に行選択手段120に行シフト信号122を
印加すると、行選択手段120は入力データ10
1の値より1だけ小さい値で指定される行を選択
する。したがつて、記憶手段110は1つ上位に
位置する行の内容を読取り信号116として出力
する。記憶手段110には第2図に示すように情
報が格納されているので、探索情報に一致する登
録情報が格納されている列に対するレジスタ14
5の出力115と読取り信号116は各々“1、
0”となる。また、探索情報より大きな値あるい
は小さな値の登録情報が格納されている列に対す
るレジスタ145の出力115と読取り信号11
6は各々“1、1”、“0、0”となる。
Next, when a row shift signal 122 is applied to the row selection means 120, the row selection means 120 selects the input data 10.
Selects the row specified by the value 1 less than the value 1. Therefore, the storage means 110 outputs the contents of the next higher row as the read signal 116. Since information is stored in the storage means 110 as shown in FIG. 2, the register 14 for the column in which registered information matching the search information is stored
The output 115 of 5 and the read signal 116 are "1," respectively.
0''. Also, the output 115 of the register 145 and the read signal 11 for the column in which registered information with a value larger or smaller than the search information is stored.
6 becomes "1, 1" and "0, 0", respectively.

なお、零の値を有する登録情報を登録すると、
記憶手段110の登録アドレス132で指定され
た列の全ての行に“1”が格納される。この状態
で零の探索情報による探索動作を行なうと、記憶
手段110の第0行の内容が読取られる。次に行
シフト信号122を供給された後の行選択手段1
20はいずれの行選択線121を駆動しない。従
つて、読取り信号116は“0”となる。
Furthermore, if you register registration information with a value of zero,
“1” is stored in all rows of the column specified by the registered address 132 of the storage means 110. When a search operation using zero search information is performed in this state, the contents of the 0th line of the storage means 110 are read. Next, the row selection means 1 after being supplied with the row shift signal 122
20 does not drive any row selection line 121. Therefore, the read signal 116 becomes "0".

このレジスタ145の出力115と読取り信号
116とは、対にして探索条件処理手段150に
供給される。また、各探索条件処理手段150に
は大、小、一致の探索条件を示す3ビツトの探索
条件データ102が供給されている。各探索条件
処理手段150に入力されているレジスタ145
の出力115と読取り信号116が、探索条件デ
ータ102による探索条件を満たす場合のみ、そ
の探索条件処理手段150は“1”の探索結果信
号152を発生し、エンコード手段160に供給
する。
The output 115 of this register 145 and the read signal 116 are supplied as a pair to the search condition processing means 150. Further, each search condition processing means 150 is supplied with 3-bit search condition data 102 indicating search conditions of large, small, and matching. Register 145 input to each search condition processing means 150
Only when the output 115 and the read signal 116 satisfy the search conditions based on the search condition data 102, the search condition processing means 150 generates a search result signal 152 of "1" and supplies it to the encoding means 160.

第3図は探索条件が満たされたことを意味する
“1”の探索結果信号152を発生す探索条件と
レジスタ145の出力115及び読取り信号11
6との対応を示す。第3図に示すように、小の探
索条件は“0、0”のレジスタ145の出力11
5と読取り信号116の場合に満たされ、小また
は一致の探索条件は“0、0”あるいは“1、
1”レジスタ145の出力115と読取り信号1
16の場合に満たされる。
FIG. 3 shows a search condition that generates a search result signal 152 of "1" which means that the search condition is satisfied, the output 115 of the register 145, and the read signal 11.
The correspondence with 6 is shown. As shown in FIG. 3, the small search condition is "0, 0" at the output 11 of the register 145.
5 and read signal 116, the search condition for small or match is "0, 0" or "1,
1” register 145 output 115 and read signal 1
Satisfied in 16 cases.

エンコード手段160は探索結果信号152を
入力とし、その中に“1”の探索結果信号152
が含まれていれば、整合信号161と共に“1”
の探索結果信号152の位置を示す探索アドレス
162を外部機器に出力する。整合信号161は
探索情報と探索条件を満たす情報が記憶手段11
0に格納されていることを示し、そのアドレスす
なわち列は探索アドレス162で示される。
The encoding means 160 inputs the search result signal 152, and contains the search result signal 152 of "1".
is included, it becomes “1” along with matching signal 161.
A search address 162 indicating the location of the search result signal 152 is output to an external device. The matching signal 161 contains search information and information satisfying the search conditions in the storage means 11.
0, and its address or column is indicated by search address 162.

以上説明したように、この連想記憶装置は2M
ワードNビツトの通常の記憶素子による記憶手段
110を用いて、NワードMビツトの連想記憶装
置を構成でき、その価格定価をもたらす。また、
探索動作は2回登録動作は1回のメモリアクセス
でなされ、高速動作が可能である。さらに、大小
関係等を含む種々の探索条件による探索動作が可
能であり、高機能な連想記憶装置を提供する。
As explained above, this associative memory device has 2M
A memory means 110 of conventional memory elements for N words and N bits can be used to construct an associative memory for N words and M bits, resulting in a list price. Also,
The search operation is performed twice and the registration operation is performed in one memory access, allowing high-speed operation. Furthermore, search operations can be performed under various search conditions including size relationships, etc., thereby providing a highly functional associative memory device.

第4図aは第1図の連想記憶装置に用いられた
行選択手段120の一実施例の説明図である。こ
の行選択手段は探索情報となる入力データ101
を入力とし、入力データ101として大きな値の
情報が入力される程下位に位置する出力を“1”
にするデコーダ410と、この隣接する2個の出
力の上位と下位とが各々A入力とB入力とにつな
がり、行シフト信号122によりいずれか一方を
選択的に出力する選択回路420と、この出力と
動作モード信号103との論理和を行ない、出力
が行選択線121につながるオアゲート430と
を備えて構成される。
FIG. 4a is an explanatory diagram of one embodiment of the row selection means 120 used in the associative memory device of FIG. 1. This row selection means input data 101 which becomes search information.
As input data 101, the higher the value of information input, the lower the output is set to "1".
a decoder 410 whose upper and lower outputs of these two adjacent outputs are connected to an A input and a B input, respectively, and a selection circuit 420 which selectively outputs either one by a row shift signal 122; and an OR gate 430 whose output is connected to the row selection line 121.

登録動作時は“1”の動作モード信号103が
与えられる。従つて、この行選択手段はオアゲー
ト121により全ての行選択線121を駆動す
る。探索動作時には、“0”の動作モード信号1
03と最初に“0”の行シフト信号122が与え
られる。選択回路420は“0”の行シフト信号
122によりA入力を選択する。したがつて、探
索情報として与えられる入力データ101で指定
される行選択線121を駆動する。次に“1”の
行シフト信号122を与えると、選択回路420
はB入力を選択する。従つてこの行選択手段は先
に駆動した行選択線121の1つ上の行選択線1
21を駆動する。但し、零の入力データ101が
入力されている場合には、いずれの行選択線12
1も駆動されない。
During the registration operation, an operation mode signal 103 of "1" is applied. Therefore, this row selection means drives all row selection lines 121 by OR gates 121. During the search operation, the operation mode signal 1 is “0”.
03 and a row shift signal 122 of "0" is initially applied. The selection circuit 420 selects the A input by the row shift signal 122 of "0". Therefore, the row selection line 121 specified by the input data 101 given as search information is driven. Next, when the row shift signal 122 of “1” is applied, the selection circuit 420
selects B input. Therefore, this row selection means selects the row selection line 1 that is one line above the previously driven row selection line 121.
21. However, if zero input data 101 is input, which row selection line 12
1 is not driven.

第4図bは第1図の連想記憶装置の行選択手段
120の他の実施例の説明図である。この行選択
手段は入力データ101を取込み、行シフト信号
122により値を1だけ減じるカンウンタ440
と、この出力につながるデコーダ450と、この
出力と動作モード信号103との論理和を行ない
出力が行選択線121につながるオアゲート46
0とを備えて構成される。
FIG. 4b is an explanatory diagram of another embodiment of the row selection means 120 of the associative memory device of FIG. 1. This row selection means is a counter 440 that takes in input data 101 and decrements the value by 1 in response to a row shift signal 122.
, a decoder 450 connected to this output, and an OR gate 46 which performs the logical sum of this output and the operation mode signal 103 and whose output is connected to the row selection line 121.
0.

登録動作時には“1”の動作モード信号103
が与えられ、オアゲート460により全ての行選
択線121が駆動される。探索動作時には“0”
の動作モード信号103が与えられ、また探索情
報として与えられる入力データ101がカウンタ
440に取込まれる。入力データ101のビツト
数をMビツトとするとカウンタ440のビツト数
は(M+1)ビツトとなる。カウンタ440の最
上位ビツト441はデコーダ450のイネーブル
入力につながる。最初にデコーダ450はカウン
タ440に格納されている探索情報で指定される
行選択線121をオアゲート460を介して駆動
する。次に行シフト信号122を印加すると、カ
ウンタ440の内容は探索情報から1だけ減じた
値となる。従つて、デコーダ450は今まで駆動
していた行選択線121の1つ上の行選択線12
1を駆動する。但し、零の探索情報が与えられた
場合には、行シフト信号122が印加された後の
カウンタ440の最上位ビツト441は“1”と
なりデコーダ450の各出力は禁止される。すな
わち、1つの行選択線121も駆動されない。
Operation mode signal 103 is “1” during registration operation.
is applied, and all row selection lines 121 are driven by OR gate 460. “0” during search operation
An operation mode signal 103 is given thereto, and input data 101 given as search information is taken into the counter 440. If the number of bits of the input data 101 is M bits, the number of bits of the counter 440 is (M+1) bits. The most significant bit 441 of counter 440 is connected to an enable input of decoder 450. First, the decoder 450 drives the row selection line 121 specified by the search information stored in the counter 440 via the OR gate 460. When the row shift signal 122 is then applied, the contents of the counter 440 become the search information minus one. Therefore, the decoder 450 selects the row selection line 12 that is one line above the row selection line 121 that has been driven so far.
Drive 1. However, when zero search information is given, the most significant bit 441 of the counter 440 becomes "1" after the row shift signal 122 is applied, and each output of the decoder 450 is prohibited. That is, not one row selection line 121 is driven.

第5図は第1図の連想記憶装置に用いられた列
選択手段130の一実施例の説明図である。この
列選択手段は登録アドレス132を入力するデコ
ーダ510と、動作モード信号103を反転させ
るインバータ520と、インバータ520の出力
とデコーダ510の各出力との論理和を行ない、
記憶手段110の列選択線131を駆動するオア
ゲート530とからなる、登録動作時には“1”
の動作モード信号103が供給され、デコーダ5
10はオアゲート530を介して登録アドレス1
32で指定される記憶手段110の列選択線13
1を選択的に駆動する。従つて、記憶手段110
の特定の列への書込みを許す。探索動作時には
“0”の動作モード信号103が供給され、オア
ゲート530はデコーダ510の出力に影響され
ずに全ての列選択線131を駆動する。従つて、
記憶手段110の全ての列の並列読取りを可能に
する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of the column selection means 130 used in the associative memory device of FIG. 1. This column selection means includes a decoder 510 that inputs the registered address 132, an inverter 520 that inverts the operation mode signal 103, and performs a logical sum of the output of the inverter 520 and each output of the decoder 510,
It consists of an OR gate 530 that drives the column selection line 131 of the storage means 110, and is set to "1" during the registration operation.
The operation mode signal 103 is supplied to the decoder 5.
10 is registered address 1 via OR gate 530
Column selection line 13 of storage means 110 designated by 32
1 is selectively driven. Therefore, storage means 110
Allows writing to specific columns. During the search operation, the operation mode signal 103 of "0" is supplied, and the OR gate 530 drives all column selection lines 131 without being influenced by the output of the decoder 510. Therefore,
It allows parallel reading of all columns of storage means 110.

第6図は1図の連想記憶装置に用いられた書込
みデータ発生手段140の一実施例の説明図であ
る。この書込みデータ発生手段は登録情報となる
入力データ101を入力とするデコーダ610
と、オアゲート620とから構成される。登録情
報がAとすると、書込みデータ線141には第2
図に示した記憶手段110の1列の内容に対応す
る書込みデータが供給される。すなわち、デコー
ダ610の出力はオアゲート620を介して下位
の書込みデータ線141にも供給され、登録情報
の値以上で指定される書込みデータ線141に
“1”の書込みデータを発生させる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment of the write data generating means 140 used in the associative memory device of FIG. This write data generation means is a decoder 610 that receives input data 101 as registration information.
and an OR gate 620. If the registration information is A, the write data line 141 has a second
Write data corresponding to the contents of one column of the storage means 110 shown in the figure is supplied. That is, the output of the decoder 610 is also supplied to the lower write data line 141 via the OR gate 620, and the write data of "1" is generated on the write data line 141 specified by the value greater than or equal to the registered information.

第7図は第1図に示した連想記憶装置に用いた
探索条件処理手段150の一実施例の説明図であ
る。この探索条件処理手段は2個のインバータ7
10,720と、3個のアンドゲート730,7
40,750と、オアゲート760とから構成さ
れ、レジスタ145の出力115と読取り信号1
16が供給され、探索条件データ102として小
条件信号711と一致条件信号712と大条件信
号713が供給される。各アンドゲート730,
740,750は各々第3図に示した探索条件の
小、一致、大の条件を処理する。例えば、小条件
信号711の“1”の探索条件が与えられると、
(0、0)のレジスタ145の出力115と読取
り信号116が供給されたときのみ探索条件が満
たされたことを示す“1”の探索結果信号152
を発生する。小条件信号711、一致条件信号7
12、大条件信号713を組合せることにより、
第3図に示す探索条件を処理することができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an embodiment of the search condition processing means 150 used in the associative memory device shown in FIG. 1. This search condition processing means includes two inverters 7.
10,720 and three AND gates 730,7
40,750 and an OR gate 760, which outputs the output 115 of the register 145 and the read signal 1.
16 is supplied, and a small condition signal 711, a match condition signal 712, and a large condition signal 713 are supplied as the search condition data 102. Each AND gate 730,
740 and 750 process the small, matching, and large search conditions shown in FIG. 3, respectively. For example, if a search condition of “1” of the small condition signal 711 is given,
A search result signal 152 of “1” indicates that the search condition is satisfied only when the output 115 of the register 145 of (0,0) and the read signal 116 are supplied.
occurs. Small condition signal 711, matching condition signal 7
12. By combining the large condition signal 713,
The search conditions shown in FIG. 3 can be processed.

なお、以上の説明においてオアゲート420,
530,630,760やアンドゲート620,
730,740,750は論理値“0”を真とす
ることにより各々アンドゲートやオアゲート等の
他の論理ゲートに置換えることも可能である。
In addition, in the above explanation, the OR gate 420,
530, 630, 760, and gate 620,
730, 740, and 750 can be replaced with other logic gates such as AND gates and OR gates by setting the logic value "0" to be true.

第8図は第2の発明による連想記憶装置の一実
施例の説明図である。この連想記憶装置は、第1
図に示した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や多重整合処理が可能で
ある。このため、探索条件処理手段150のかわ
りに探索処理手段810を設け、さらにマスク手
段となるオアゲート820と、計数手段となるカ
ウンタ830と、デコード手段となるデコーダ8
40とが追加されている。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to the second invention. This associative memory device
It is possible to handle search information with a larger number of bits than the content addressable memory device shown in the figure, and it is possible to perform searches and multiple matching processing by masking part of the search information. For this reason, a search processing means 810 is provided in place of the search condition processing means 150, and further includes an OR gate 820 serving as a masking means, a counter 830 serving as a counting means, and a decoder 8 serving as a decoding means.
40 have been added.

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、記憶手段110は2M×K行N
列の行列状に配置された記憶素子で構成される。
すなわち、記憶手段110の記憶構成は2M×Kワ
ードNビツトとなる。また、カウンタ830のビ
ツト数はlog2Kビツトとなる。従つて、第1図
における2M行N列の記憶手段110をブロツク
とすると、この記憶手段110はK個のブロツク
で構成されることになり、ブロツクの指定はカウ
ンタ830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101
毎に分割し、K回に分けて上位から順次に行選択
手段120や書込みデータ発生手段140に送ら
れる。K個の入力データ101として送られる登
録情報は入力データ101毎に記憶手段110の
各ブロツクに格納される。例えば、4個のMビツ
トデータA0,A1,A2,A3からなる登録情報Aは
記憶手段110の第0ブロツクにデータA0、第
1ブロツクにデータA1、第2ブロツクにデータ
A2、第3ブロツクにデータA3が各々第2図に示
したように格納される。
The memory structure of this associative memory device is N words M×K
In the case of bits, the storage means 110 has 2M×K rows N
It consists of memory elements arranged in rows and columns.
In other words, the storage structure of the storage means 110 is 2M ×K words and N bits. Further, the number of bits of the counter 830 is log2K bits. Therefore, if the storage means 110 of 2M rows and N columns in FIG. M×K bit search information and registration information is M bit input data 101
The data is divided into K times and sent to the row selection means 120 and the write data generation means 140 sequentially from the top. The registration information sent as K input data 101 is stored in each block of the storage means 110 for each input data 101. For example, registration information A consisting of four M-bit data A 0 , A 1 , A 2 , A 3 stores data A 0 in the 0th block of the storage means 110, data A 1 in the first block, and data in the second block.
Data A 2 and data A 3 are stored in the third block, respectively, as shown in FIG.

さらに詳細に登録動作及び探索動作について説
明する。まず、先に示した4個の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。ここで
データA0が登録情報Aの上位部分であり、デー
タA3が最下位部分であるとし、上位データA0
ら順次に供給する。この次に同じ情報による探索
動作について説明する。両動作とも開始時に初期
設定信号811を供給し、探索処理手段810と
カウンタ830の初期値設定をしておく。
The registration operation and search operation will be explained in more detail. First, the four M-bit data shown above
A registration operation for registering registration information A consisting of A 0 , A 1 , A 2 , and A 3 at address J will be described. Here, it is assumed that data A 0 is the upper part of the registration information A, and data A 3 is the lowest part, and the data are supplied sequentially from the upper data A 0 . Next, a search operation based on the same information will be explained. At the start of both operations, an initial setting signal 811 is supplied, and initial values of the search processing means 810 and the counter 830 are set.

登録動作の場合、初期設定信号811を与える
と共に登録動作を示す“1”の動作モード信号1
03とアドレスJの登録アドレス132とをまず
供給する。これにより、カウンタ830の内容は
クリアされ、記憶手段110の第0ブロツクを指
定する。次に登録情報Aの上位部分であるデータ
A0を入力データ101として供給すると共に、
書込みパルス信号104を供給すると、記憶手段
110の第0ブロツクのJ列目にデータA0の値
以上で指定される書込みデータ線141が“1”
となる書込みデータ格納される。カウンタ830
はクロツク信号812の立上り時に増加するた
め、この書込み終了時にカウンタ830の内容は
増加し、記憶手段110の第1ブロツクを指定す
る。
In the case of a registration operation, an initial setting signal 811 is given and an operation mode signal 1 of "1" indicating a registration operation is given.
03 and the registered address 132 of address J are first supplied. As a result, the contents of the counter 830 are cleared and the 0th block of the storage means 110 is designated. Next, the data that is the upper part of registration information A
While supplying A 0 as input data 101,
When the write pulse signal 104 is supplied, the write data line 141 specified by the value of data A 0 or more in the J column of the 0th block of the storage means 110 becomes "1".
The write data will be stored. counter 830
is incremented at the rising edge of the clock signal 812, so that the contents of the counter 830 are incremented at the end of this write and designate the first block of the storage means 110.

以上の動作により、登録情報Aの部分データ
A0の書込みがなされる。このように部分データ
の書込み動作は入力データ100、書込みパルス
信号104、クロツク信号812とを供給するこ
とによりなされる。登録情報Aの登録は、データ
A0,A1,A2,A3入力データ101として4回の
上記部分データの書込み動作を行なうことにより
なされる。
By the above operation, partial data of registered information A
A 0 is written. In this manner, the partial data write operation is performed by supplying input data 100, write pulse signal 104, and clock signal 812. Registration of registration information A is data
A 0 , A 1 , A 2 , A 3 input data 101 is obtained by performing the write operation of the partial data four times.

第9図は記憶手段110の記憶内容の説明図で
ある。以上設滅したように4個の部分データA0
A1,A2,A3からなる登録情報Aを登録アドレス
5に登録する動作を行なうと、記憶手段110の
J列には同図に示すようなデータが格納される。
すなわち、J列の各ブロツクには各々A0,A1
A2,A3の値以上で指定される行に“1”が格納
される。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the storage contents of the storage means 110. As explained above, the four partial data A 0 ,
When the registration information A consisting of A 1 , A 2 , and A 3 is registered in the registration address 5, data as shown in the figure is stored in the J column of the storage means 110.
That is, each block in column J has A 0 , A 1 ,
“1” is stored in the row specified by the values of A 2 and A 3 or higher.

このように、この連想記憶装置の登録動作にお
ける部分データの書込み動作は第1図に示した連
想記憶装置の登録動作と同様に行なわれる。
In this way, the write operation of partial data in the registration operation of this content addressable memory device is performed in the same manner as the registration operation of the content addressable memory device shown in FIG.

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が
初めに“0”のマスク信号813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. Although this associative memory device can perform a search operation by masking a part of the search information, a search operation in which a mask signal 813 of "0" is first supplied and no mask processing is performed will be described.

探索動作では“0”の動作モード信号103を
供給する。また、初期設定信号811を与え、カ
ウンタ830と探索処理手段810の内容を初期
値設定しておく。
In the search operation, an operation mode signal 103 of "0" is supplied. Further, an initial setting signal 811 is applied to set the contents of the counter 830 and the search processing means 810 to initial values.

次に探索情報Aの部分デーA0,A1,A2,A3
入力データ101として順次に入力する。この各
部分データの入力に際して、“0”の行シフト信
号122と第1クロツク信号146を入力し、次
に“1”の行シフト信号122と第2のクロツク
信号812とを入力する。これにより、まず行選
択手段120は記憶手段110の第0ブロツクの
データA0とA0から1減じたデータで指定される
行選択線121を順次に駆動する。前者の行選択
線121につながる記憶手段110の内容は第1
のブロツク信号146によりレジスタ145に取
込まれ、次に後者の行選択線121につながる記
憶手段110の内容が読取り信号116として出
力される。レジスタ145の出力115と読取り
信号116は第2のクロツク信号812の立上り
時に探索処理手段810に取込まれる。また、カ
ウンタ830の内容も第2のクロツク信号811
の立上り時に増加し、次の第1ブロツクを指定す
る。これにより、部分データA0に対する探索動
作がなされる。同様にして、部分データA1,A2
A3に対する探索動作を行なう。記憶手段110
には第9図に示した内容が格納されているので、
部分データA0,A1,A2,A3に対するレジスタ1
45の出力115と読取り信号116は一致を意
味する(1、0)となる。
Next, partial data A 0 , A 1 , A 2 , and A 3 of search information A are sequentially input as input data 101. When inputting each partial data, the row shift signal 122 of "0" and the first clock signal 146 are input, and then the row shift signal 122 of "1" and the second clock signal 812 are input. As a result, the row selection means 120 first sequentially drives the row selection lines 121 designated by the data A 0 of the 0th block of the storage means 110 and the data obtained by subtracting 1 from A 0 . The contents of the storage means 110 connected to the former line selection line 121 are the first
The contents of the storage means 110 connected to the latter row selection line 121 are then output as a read signal 116. The output 115 of register 145 and read signal 116 are incorporated into search processing means 810 on the rising edge of second clock signal 812. Further, the contents of the counter 830 are also clocked by the second clock signal 811.
It increases at the rising edge of , and specifies the next first block. As a result, a search operation for partial data A0 is performed. Similarly, partial data A 1 , A 2 ,
Perform search operation for A 3 . Storage means 110
contains the contents shown in Figure 9, so
Register 1 for partial data A 0 , A 1 , A 2 , A 3
The output 115 of 45 and the read signal 116 will be (1, 0), meaning a match.

次に、探索情報AがK個のMビツトの部分デー
タA0,A1,……Ai,……AK-1に分割されて入力
データ101として供給されるとする。各部分デ
ータAiに対するレジスタ145の出力115と
記憶手段110の読取り信号116は、第9図に
示すようにコード化されて記憶手段110の列に
格納された登録情報の部分データと探索情報Aの
部分データAiとの比較結果を示す。部分データ
Aiに対する第2のクロツク信号812の立上り
時におけるレジスタ145の出力115をBi、
読取り信号116をCiとすると、部分データAi
と記憶手段110の各列に格納されている登録情
報の部分データとの比較結果、すなわち一致関係
Ei、大関係Li、小関係Siは第3図で明らかなよう
に各々(1)、(2)、(3)式で表わされる。
Next, it is assumed that search information A is divided into K pieces of M-bit partial data A 0 , A 1 , . . . Ai , . The output 115 of the register 145 and the read signal 116 of the storage means 110 for each partial data Ai are the partial data of the registration information and the search information A encoded and stored in the columns of the storage means 110 as shown in FIG. The results of comparison with partial data Ai are shown. partial data
Bi, the output 115 of the register 145 at the rising edge of the second clock signal 812 relative to Ai;
If the read signal 116 is Ci, the partial data Ai
and the partial data of the registered information stored in each column of the storage means 110, that is, the matching relationship.
Ei, major relationship Li, and minor relationship Si are expressed by equations (1), (2), and (3), respectively, as shown in FIG.

Ei=Bi・(i=0〜K-1) ……(1) Li=Bi・Ci(i=0〜K-1) ……(2) Si=・(i=0〜K-1) ……(3) また、探索情報Aと記憶手段110の各列に格
納されている登録情報との比較結果である一致関
係E、大関係L、小関係Sは各々(4)、(5)、(6)式で
表現できる。
Ei=Bi・(i=0~ K-1 ) ...(1) Li=Bi・Ci(i=0~ K-1 ) ...(2) Si=・(i=0~ K-1 )... ...(3) Furthermore, the matching relationship E, major relationship L, and minor relationship S, which are the comparison results between the search information A and the registered information stored in each column of the storage means 110, are (4), (5), respectively. It can be expressed by equation (6).

E=E0・E1・……・Ei・……・EK-1 ……(4) L=L0+L1・E0+……+Li・E0・E1・…… ・Ei-1+……+LK-1・E0・E1・…… ・Ei・……・EK-2 ……(5) S=S0+S1・E0+……+Si・E0・E1・…… ・Ei-1+……SK-1・E0・E1・……・Ei・…… ・EK-2 ……(6) また、探索条件となる探索条件データ102が
一致条件信号Ec、大条件信号Lc、小条件信号Sc
として与えられるとすると、探索条件が満たされ
たか否かを示す探索結果Rは(7)式で求まる。
E=E 0・E 1・……・Ei・……・E K-1 ……(4) L=L 0 +L 1・E 0 +……+Li・E 0・E 1・……・Ei - 1 +...+L K-1・E 0・E 1・... ・Ei・...・E K-2 ...(5) S=S 0 +S 1・E 0 +...+Si・E 0・E 1 ... ・Ei -1 +...S K-1・E 0・E 1・...・Ei・... ・E K-2 ...(6) In addition, the search condition data 102 that is the search condition is Match condition signal Ec, large condition signal Lc, small condition signal Sc
The search result R indicating whether or not the search condition is satisfied can be found using equation (7).

R=E・Ec+L・Lc+S・Sc ……(7) 探索処理手段810は第2のクロツク信号81
2に同期して部分データAiに対するレジスタ1
45の出力115と読取り信号116とを入力と
し、前記(1)〜(7)式の論理演算により探索結果Rを
求め、それを探索結果信号152として出力す
る。
R=E・Ec+L・Lc+S・Sc (7) The search processing means 810 uses the second clock signal 81
Register 1 for partial data Ai in synchronization with 2
45 and the read signal 116, the search result R is obtained by the logical operations of equations (1) to (7), and is outputted as the search result signal 152.

この探索結果信号152を入力とするエンコー
ド手段160は第1図の連想記憶装置と同様に動
作し探索アドレス162と整合信号161とを発
生する。記憶手段110に探索条件を満たす複数
の登録情報が格納されている場合、すなわち、多
重整合時には探索条件を満たしたことを示す複数
の“1”の探索結果信号152を発生する。エン
コード手段160は探索結果信号152に優先順
位をつけ、優先順位の高い探索アドレス161を
発生する。この探索アドレス162はデコーダ8
40にも供給される。外部機器はこの探索アドレ
ス162を読取つた後、リセツト信号841をデ
コーダ840に印加する。デコーダ840の各出
力842は各探索処理手段810の内部リセツト
入力につながる。したがつて、デコーダ840は
リセツト信号を探索アドレス162で指定される
探索処理手段810の内部リセツト入力に供給す
る。リセツト信号841が供給された探索処理手
段810の出力、すなわち探索結果信号152の
値は“1”から“0”にかわる。従つて、エンコ
ード手段160は次に優先順位の高い“1”の探
索結果信号152の位置を次の探索アドレス16
2として外部に出力する。このように、探索条件
を満たす複数の探索アドレスを次々と発生でき、
多重整合に対する処理が可能となる。探索処理手
段810の一実施例を第10図に示す。
Encoding means 160 which receives this search result signal 152 operates in the same manner as the associative memory device shown in FIG. 1, and generates a search address 162 and matching signal 161. When a plurality of registered information satisfying the search condition is stored in the storage means 110, that is, in the case of multiple matching, a plurality of search result signals 152 of "1" indicating that the search condition is satisfied are generated. The encoding means 160 prioritizes the search result signal 152 and generates a search address 161 with a high priority. This search address 162 is sent to the decoder 8
40 is also supplied. After reading this search address 162, the external device applies a reset signal 841 to the decoder 840. Each output 842 of decoder 840 is connected to an internal reset input of each search processing means 810. Therefore, decoder 840 supplies a reset signal to the internal reset input of search processing means 810 specified by search address 162. The output of the search processing means 810 to which the reset signal 841 is supplied, that is, the value of the search result signal 152 changes from "1" to "0". Therefore, the encoding means 160 changes the position of the search result signal 152 of "1" with the next highest priority to the next search address 16.
Output to the outside as 2. In this way, multiple search addresses that satisfy the search conditions can be generated one after another,
Processing for multiple matching becomes possible. An embodiment of the search processing means 810 is shown in FIG.

以上の探索動作の説明は探索情報にマスキング
を施さない動作について説明した。この連想記憶
装置は探索情報を部分データ毎にマスキングして
の探索が可能である。これはマスクする部分デー
タを入力する時期に“1”のマスク信号813を
オアゲート820に与え、探索処理手段810に
同時期に与えられた第2のクロツク信号812の
印加を禁止することで行なわれる。部分データ
Aiの入力時に探索処理手段810へのクロツク
信号がマスキングされると、前記(4)、(5)、(6)式に
おいてEi、Li、Siが取除かれ、部分データAiを
マスキングしての比較結果が求まる。
The above description of the search operation is an operation in which masking is not applied to the search information. This content addressable memory device can perform a search by masking the search information for each partial data. This is done by applying a mask signal 813 of "1" to the OR gate 820 at the time when the partial data to be masked is input, and prohibiting the application of the second clock signal 812 applied to the search processing means 810 at the same time. . partial data
When the clock signal to the search processing means 810 is masked when inputting Ai, Ei, Li, and Si are removed from equations (4), (5), and (6), and the masked partial data Ai is The comparison result is obtained.

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記憶手段1
10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、この連想記憶装置はよ
り小容量の記憶素子で構成でき、低価格化をもた
らす。また、探索条件として一致関係だけでなく
大小関係についての探索や、探索情報の一部をマ
スキングしての探索も可能である。
As explained above, according to the present invention, an associative memory device of N words, M.times.K bits can be constructed using the ordinary storage means 110 of 2.sup.M.times.K words, N bits. In the associative memory device shown in FIG.
Compared to the case where a typical memory element of 2M x K words and N bits is required for the 10th generation, this associative memory device can be constructed with a smaller capacity memory element, resulting in lower cost. Furthermore, as search conditions, it is possible to search not only for matching relationships but also for size relationships, or to search by masking part of the search information.

第12図は第11図の連想記憶装置に用いられ
る探索処理手段1120の一実施例の説明図であ
る。この探索処理手段は第1、第2、第3のレジ
スタ1010,1020,1030と、アンドゲ
ート1040,1041,1042,1043,
1044,1045と、オアゲート1050,1
051,1052,1053と、インバータ10
60,1061とから構成される。この探索処理
手段は前記(4)式に比較処理の中間結果 E′i=E0・E1……・Ei(i=0〜K-1) ……(8) L′i=Li・E′i-1(i=0〜K-1、E′-11 ……(9) S′i=Si・E′i-1(i=0〜K-1、E′-11) ……(10) を導入し、(4)、(5)、(6)式の各々を以下の(11)、(12)(
13)
式で求めている。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an embodiment of the search processing means 1120 used in the associative memory device of FIG. 11. This search processing means includes first, second, and third registers 1010, 1020, 1030, and gates 1040, 1041, 1042, 1043,
1044,1045 and orgate 1050,1
051, 1052, 1053 and inverter 10
60,1061. This search processing means uses the above equation (4) to calculate the intermediate result of comparison processing E′i=E 0・E 1 ...・Ei (i=0~ K-1 ) ...(8) L′i=Li・E ′i -1 (i=0~ K-1 , E′ -1 = 1 ...(9) S′i=Si・E′i -1 (i=0~ K-1 , E′ -1 = 1 )......(10) is introduced, and each of equations (4), (5), and (6) is transformed into the following (11), (12)(
13)
It is determined by the formula.

E=E′K-1 ……(11) L=K-1t=0 L′i ……(11) S=K-1t=0 S′i ……(13) 部分データAiが入力される前に、初期設定信
号811を印加し、第1のレジスタ1010をセ
ツトし第2、第3のレジスタ1020,1030
をリセツトしておく。第1のレジスタ1010と
アンドゲート1040とインバータ1061は第
2のクロツク信号812に同期し、部分データ
Ai毎に(1)、(8)式の論理演算を実行する。全ての
部分データAiが入力され終ると、(1)、(8)式の論
理演算も終了し、第1のレジスタ1010に(11)式
で示される一致関係Eが残る。同様に第2のレジ
スタ1020とオアゲート1050とアンドゲー
ト1041及び第1のレジスタ1010は(2)、
(9)、(12)式の論理演算を実行し、第2のレジスタ1
020に大関係Lを格納させる。また、第3のレ
ジスタ1030とオアゲート1051とアンドゲ
ート1042とインバータ1060及び第1のレ
ジスタ1010は(3)、(10)、(13)式の論理演算を実行
し、第3のレジスタに小関係Sを格納させる。
E=E′ K-1 ……(11) L= K-1t=0 L′i ……(11) S= K-1t=0 S′i ……(13) Partial data Ai is Before being input, an initial setting signal 811 is applied, the first register 1010 is set, and the second and third registers 1020 and 1030 are set.
Reset it. The first register 1010, AND gate 1040, and inverter 1061 are synchronized with the second clock signal 812, and the partial data
The logical operations of equations (1) and (8) are executed for each Ai. When all partial data Ai have been input, the logical operations of equations (1) and (8) are also completed, and the matching relationship E shown by equation (11) remains in the first register 1010. Similarly, the second register 1020, OR gate 1050, AND gate 1041, and first register 1010 are (2)
Executes the logical operations of equations (9) and (12), and registers the second register 1.
The major relationship L is stored in 020. Further, the third register 1030, the OR gate 1051, the AND gate 1042, the inverter 1060, and the first register 1010 execute the logical operations of equations (3), (10), and (13), and the third register has a small relation. Store S.

これらの第1、第2、第3のレジスタ101
0,1020,1030に格納された一致関係
E、大関係し、小関係Sは探索条件データ102
となる一致条件信号712、大関係信号713、
小関係信号711とで(7)式に基づく論理演算がア
ンドゲート1043,1044,1045とオア
ゲートゲート1053で行なわれる。この探索結
果Rはオアゲート1053から探索結果信号15
2として出力される。この信号152は探索条件
が満たされた場合に“1”となる。
These first, second, and third registers 101
The matching relationship E, major relationship, and minor relationship S stored in 0, 1020, and 1030 are search condition data 102
A matching condition signal 712, a major relation signal 713,
A logical operation based on equation (7) is performed with the minor relation signal 711 by AND gates 1043, 1044, 1045 and an OR gate 1053. This search result R is sent from the OR gate 1053 to the search result signal 15.
Output as 2. This signal 152 becomes "1" when the search condition is satisfied.

初期設定信号811は探索動作開始時に供給さ
れ第1のレジスタ1210のセツトと第2、第3
のレジスタ1220,1230のリセツトを行な
う。一方、第11図のデコーダ1110を介して
供給されるリセツト信号1112は第1、第2、
第3のレジスタ1210,1220,1230の
リセツトを行なう。この結果、探索結果信号15
2は強制的に“0”にクリアされる。従つて探索
結果信号152を入力とするエンコード手段は次
の探索アドレスを発生できる。
The initial setting signal 811 is supplied at the start of the search operation and sets the first register 1210 and the second and third registers.
The registers 1220 and 1230 are reset. On the other hand, the reset signal 1112 supplied via the decoder 1110 in FIG.
The third registers 1210, 1220, and 1230 are reset. As a result, the search result signal 15
2 is forcibly cleared to "0". Therefore, the encoding means that receives the search result signal 152 can generate the next search address.

第11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うことができ、また第8
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。このために第1図の連想記
憶装置において、ブロツク毎に分割された記憶手
段110と、行選択手段120と、書込みデータ
発生手段140と、一時記憶手段となるレジスタ
145と、この出力115と各記憶手段110、
読取り信号116を入力とし、それらが探索条件
データ102で求められる探索条件を満たすか否
かを求める探索条件処理手段1110と、これか
ら供給される探索結果信号152を一時記憶する
探索結果レジスタ1120と、エンコード手段1
60と、デコーダ840と、登録アドレス132
を入力とし、各記憶手段110の列選択線131
を選択的に駆動する列選択手段130とからな
る。
FIG. 11 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 the figure, it can handle search information and registration information with a larger number of bits.
Search operations and registration operations can be performed faster than the associative memory device shown in the figure. For this purpose, the associative memory device shown in FIG. storage means 110;
a search condition processing means 1110 that receives the read signals 116 and determines whether or not they satisfy the search conditions determined by the search condition data 102; a search result register 1120 that temporarily stores the search result signal 152 supplied from the search condition data 102; Encoding means 1
60, decoder 840, and registered address 132
is input, and the column selection line 131 of each storage means 110
and column selection means 130 for selectively driving the column.

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、各記憶手段110は2M行N列の
記憶素子すなわち、2MワードNビツトとなり、そ
の数はK個となる。第8図の連想記憶装置はビツ
ト数の拡張を記憶手段110のワード数の拡張に
より行なつたが、この連想記憶装置では記憶手段
110の個数を増すことでビツト数を拡張してい
る。従つて、第8図の連想記憶装置における記憶
手段110のブロツクはこの連想記憶装置におけ
る各記憶手段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個の行選択手段12
0や書込みデータ発生手段140に並列に供給さ
れる。第11図ではK=3としている。
The memory structure of this associative memory device is N words M×K
In terms of bits, each storage means 110 has 2M rows and N columns of storage elements, that is, 2M words and N bits, and the number is K. In the associative memory device of FIG. 8, the number of bits is expanded by expanding the number of words of the storage means 110, but in this associative memory device, the number of bits is expanded by increasing the number of storage means 110. Therefore, the block of storage means 110 in the associative memory device of FIG. 8 corresponds to each storage means 110 in this associative memory device. M×K bits of search information and registration information are divided into K pieces of M bits of input data 101, each of which is divided into K pieces of row selection means 12.
0 and the write data generating means 140 in parallel. In FIG. 11, K=3.

登録動作に際して、3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毎に第2
図に示したように各記憶手段110に格納され、
登録される。
During the registration operation, the registration information supplied by the three input data 101 is
As shown in the figure, stored in each storage means 110,
be registered.

探索動作に際して、探索情報として供給される
各入力データ101に対応する各記憶手段110
の内容は各レジスタ145に取込まれ、その出力
115と読取り信号116は、探索条件処理手段
1110に供給される。探索条件処理手段111
0はレジスタ145の出力116と読取り信号1
16が探索条件データ102で決められた探索条
件を満すか否かを調べ、結果を探索結果信号15
2としてNビツトの探索結果レジスタ1120に
供給する。探索結果レジスタ1120はこの探索
結果信号152を第2のクロツク信号812によ
り取込む。探索結果レジスタ1120の内容は記
憶手段110の列に格納されている登録情報が入
力データ101として与えられる探索情報と探索
条件データ102として与えられる探索条件に整
合したか否かを“1”、“0”で示す。整合したこ
とを示す“1”の内容を探索結果レジスタ112
0が保持していることを示す整合信号161と、
そのビツト位置を示す探索アドレス162はエン
コード手段160により出力される。この探索ア
ドレス162が探索条件を満たす登録情報が格納
されているアドレスを示す。
During a search operation, each storage means 110 corresponds to each input data 101 supplied as search information.
The contents of are taken into each register 145, and its output 115 and read signal 116 are supplied to search condition processing means 1110. Search condition processing means 111
0 is the output 116 of register 145 and read signal 1
16 satisfies the search conditions determined by the search condition data 102, and sends the result to the search result signal 15.
2 and is supplied to the N-bit search result register 1120. Search result register 1120 receives this search result signal 152 using second clock signal 812. The contents of the search result register 1120 indicate whether the registered information stored in the column of the storage means 110 matches the search information given as the input data 101 and the search conditions given as the search condition data 102 with "1" or "1". Indicated by 0”. The content of “1” indicating that there is a match is stored in the search result register 112.
a matching signal 161 indicating that 0 is held;
A search address 162 indicating the bit position is outputted by the encoding means 160. This search address 162 indicates an address where registered information that satisfies the search conditions is stored.

複数のアドレスで整合する場合の多重整合時に
は、探索結果レジスタ1120内の複数のビツト
が“1”を保持する。この場合、リセツト信号8
41を印加する。デコーダ840はリセツト信号
841を探索アドレス162で指定される探索結
果レジスタ1120のビツトのリセツト入力に供
給する。これにより、先に出力した探索アドレス
162に対応する探索結果レジスタ1120のビ
ツトはリセツトされる。従つて、エンコード手段
160は次の探索アドレス162を出力する。外
部機器は整合信号161を監視し、それが“0”
になるまでリセツト信号841を与えることで、
多重整合時の全ての探索アドレス162を求める
ことができる。
At the time of multiple matching when multiple addresses match, multiple bits in search result register 1120 hold "1". In this case, the reset signal 8
41 is applied. Decoder 840 supplies a reset signal 841 to the reset input of the bit of search result register 1120 specified by search address 162. As a result, the bit in the search result register 1120 corresponding to the previously output search address 162 is reset. Therefore, the encoding means 160 outputs the next search address 162. The external device monitors the matching signal 161 and indicates that it is “0”.
By applying the reset signal 841 until
All search addresses 162 at the time of multiple matching can be found.

また、このように、この連想記憶装置は探索情
報や登録情報のビツト数を記憶手段110の記憶
容量を余り増加させずに拡張できる。また、一致
条件だけでなく大小関係を含む探索条件による探
索動作や多重整合処理やマスク処理も可能であ
る。さらに、第8図や第11図の連想記憶装置で
は登録情報や探索動作を複数回に分けて入力して
いたがこの連想記憶装置では並列に入力できる。
したがつて、1回の記憶手段110のアクセスで
探索動作を行なえ、高速化されている。
Furthermore, in this way, the content addressable memory device can expand the number of bits of search information and registration information without significantly increasing the storage capacity of the storage means 110. Furthermore, search operations, multiple matching processing, and masking processing based on search conditions that include not only matching conditions but also magnitude relationships are also possible. Furthermore, in the content addressable memory devices of FIGS. 8 and 11, registration information and search operations are input in multiple steps, but with this content addressable memory device, input can be made in parallel.
Therefore, the search operation can be performed by accessing the storage means 110 once, increasing the speed.

第12図は第11図の連想記憶装置に用いられ
た探索条件処理手段1110の一実施例の説明図
である。この探索条件処理手段は9個のアンドゲ
ート1210〜1218と、3個のオアゲート1
220〜1222と、3個のデコーダ1230,
1240,1250とを備えている。この探索条
件処理手段は各レジスタ145の同一ビツトの出
力115と、各記憶手段110同一列の読取り信
号116と、外部から探索条件データ102とし
て一致条件信号712、大条件信号713、小条
件信号711が入力される。第11図の連想記憶
装置では記憶手段110の各列に対応してこの探
索条件処理手段がN個設けられている。
FIG. 12 is an explanatory diagram of one embodiment of the search condition processing means 1110 used in the associative memory device of FIG. 11. This search condition processing means includes nine AND gates 1210 to 1218 and three OR gates 1.
220 to 1222, and three decoders 1230,
1240 and 1250. This search condition processing means uses the output 115 of the same bit of each register 145, the read signal 116 of the same column of each storage means 110, and the match condition signal 712, large condition signal 713, and small condition signal 711 as search condition data 102 from outside. is input. In the associative memory device shown in FIG. 11, N search condition processing means are provided corresponding to each column of the storage means 110.

この探索条件処理手段は記憶手段110の数K
をK=3とし、(1)〜(6)式の論理演算により一致関
係E、大関係L、小関係Sを求めている。さら
に、探索条件となる一致条件信号712、大条件
信号713、小条件信号711との論理演算を(7)
式に基づいて実行し、探索条件が満たされたか否
かを判断し、それを探索結果信号152として発
生している。各デコーダ1230,1240,1
250はレジスタ145の出力115と読取り信
号116とを入力とし、探索情報Aの部分データ
A0,A1,A2に対する一致関係E0,E1,E2と大関
係L0,L1,L2と小関係S0,S1,S2を(1)、(2)、(3)
式に基づいて求めている。各部分データのマスク
を行なう第1、第2、第3のマスク信号123
1,1241,1251は各デコーダ1230,
1240,1250のイネーブル入力に供給され
る。マスク信号が供給されたデコーダの出力は
“1”となり、入力された部分データAiに対する
一致関係、Ei、大関係Li、小関係Siは(4)、(5)、(6)
式から取除くことができる。すなわち、部分デー
タAiのマスクがなされる。
This search condition processing means is the number K of storage means 110.
Assuming that K=3, the coincidence relation E, the major relation L, and the minor relation S are determined by the logical operations of equations (1) to (6). Furthermore, the logical operation with the matching condition signal 712, large condition signal 713, and small condition signal 711, which are search conditions, is performed as shown in (7).
It is executed based on the formula, it is determined whether the search condition is satisfied, and it is generated as the search result signal 152. Each decoder 1230, 1240, 1
250 inputs the output 115 of the register 145 and the read signal 116, and outputs partial data of the search information A.
The coincidence relationships E 0 , E 1 , E 2 for A 0 , A 1 , A 2 and the major relationships L 0 , L 1 , L 2 and the minor relationships S 0 , S 1 , S 2 are expressed as (1), (2), (3)
It is calculated based on the formula. First, second, and third mask signals 123 for masking each partial data
1, 1241, 1251 are each decoder 1230,
1240 and 1250 enable inputs. The output of the decoder to which the mask signal is supplied becomes "1", and the matching relationship, Ei, major relationship Li, and minor relationship Si for the input partial data Ai are (4), (5), (6).
can be removed from the equation. That is, the partial data Ai is masked.

アンドゲート1210,1215は(4)式の論理
演算を実行し、一致関係Eを求める。また、アン
ドゲート1210,1211,1213とオアゲ
ート1220は(6)式の論理演算に基づき、小関係
Sを求め、アンドゲート1210,1212,1
214とオアゲート1221は(5)式に基づき大関
係Lを求めている。また、アンドゲート121
6,1217,1218とオアゲート1223は
(7)式の論理演算により、探索条件が満たされたか
否かを示す探索結果Rを求め、これを探索結果信
号152として出力する。
AND gates 1210 and 1215 execute the logical operation of equation (4) to find the matching relationship E. Also, the AND gates 1210, 1211, 1213 and the OR gate 1220 calculate the minor relationship S based on the logical operation of equation (6), and the AND gates 1210, 1212, 1
214 and the OR gate 1221 calculate the major relationship L based on equation (5). Also, and gate 121
6,1217,1218 and orgate 1223 are
A search result R indicating whether or not the search condition is satisfied is obtained by the logical operation of equation (7), and this is output as the search result signal 152.

このようにして求めた探索結果信号152は第
11図における探索結果レジスタ1120に供給
される。
The search result signal 152 obtained in this manner is supplied to the search result register 1120 in FIG.

なお、このような論理演算はゲートアレーや
PROM等でも容易に実現できる。
Note that such logical operations are performed using gate arrays and
This can be easily realized using PROM, etc.

第13図はさらに他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
より大容量化を目指し、第1図、第8図、第11
図に示した連想記憶装置に対応する連想記憶ユニ
ツト1310を複数個利用し、それにつながる複
数の出力手段1320と、各出力手段1320に
つながるエンコード手段1330と、各連想記憶
ユニツト1310に書込みパルス信号104を印
加するデコーダ1340とから構成される。各連
想記憶ユニツト1310には並列にマスク信号8
13、第1のクロツク信号146、第2のクロツ
ク信号812、探索条件データ102、初期設定
信号811、入力データ101、動作モード信号
103、登録アドレス132、行シフト信号12
2が供給される。
FIG. 13 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to still another invention. This associative memory device aims to increase the capacity, and is shown in Figures 1, 8, and 11.
A plurality of content addressable memory units 1310 corresponding to the content addressable memory device shown in the figure are utilized, a plurality of output means 1320 are connected to the content addressable memory units 1310, an encoding means 1330 is connected to each output means 1320, and a write pulse signal 104 is sent to each content addressable memory unit 1310. and a decoder 1340 that applies . Each associative memory unit 1310 has a mask signal 8 in parallel.
13, first clock signal 146, second clock signal 812, search condition data 102, initial setting signal 811, input data 101, operation mode signal 103, registered address 132, row shift signal 12
2 is supplied.

登録時には各連想記憶ユニツト1310に登録
動作を示す“1”の動作モード信号103、初期
設定信号811、第2のクロツク信号812、入
力データ101、登録アドレス132とを第1
図、第8図、第11図の連想記憶装置と同様に供
給される。登録アドレス132はこの連想記憶装
置の下位アドレスとなり、上位アドレスは上位登
録アドレス1341としてデコーダ1340に供
給される。上位登録アドレス1341は連想記憶
ユニツト1310を指定し、登録アドレスは連想
記憶ユニツト1310内の記憶手段110の列を
指定する。連想記憶装置への書込みを指示する書
込み信号1342はデコーダ製造1340に供給
される。デコーダ1340は書込み信号1342
を上位登録アドレス1341で指定される連想ユ
ニツト1340に書込みパルス信号104として
選択的に供給する。このデコーダ記憶1310に
より、登録情報は上位登録アドレス1341で選
択された連想記憶ニニツト1310に登録され
る。
At the time of registration, the operation mode signal 103 of "1" indicating the registration operation, the initial setting signal 811, the second clock signal 812, the input data 101, and the registration address 132 are sent to each associative memory unit 1310 in the first register.
It is provided in the same way as the associative memory device shown in FIGS. 8 and 11. The registered address 132 becomes the lower address of this content addressable memory device, and the upper address is supplied to the decoder 1340 as the upper registered address 1341. The upper registration address 1341 specifies the content addressable memory unit 1310, and the registration address specifies the column of the storage means 110 within the content addressable memory unit 1310. A write signal 1342 instructing a write to the content addressable memory device is provided to decoder fabrication 1340. Decoder 1340 outputs write signal 1342
is selectively supplied as the write pulse signal 104 to the associative unit 1340 specified by the upper registration address 1341. By this decoder memory 1310, the registration information is registered in the associative memory unit 1310 selected by the upper registration address 1341.

探索時にはマスク信号813、第1、第2のク
ロツク信号146,812、探索条件データ10
2、初期設定信号811、入力データ101、動
作モード信号103、行シフト信号122を各連
想記憶ユニツト1310に並列に供給する。入力
データ101として与えられた探索情報と探索条
件データ102として与えられた探索条件に適合
した情報が登録されている連想記憶ユニツト13
10からは“1”の整合信号161と共に探索ア
ドレス162とが出力される。出力手段1320
は複数の連想記憶ユニツト1310から“1”の
整合信号161が発生した場合に左側に位置する
連想記憶ユニツト1310の優先順位を高くし、
優先順位の高い連想記憶ユニツト1310からの
探索アドレス162を下位探索アドレス1321
として出力させる。連想記憶ユニツト1310に
優先順位をつけるために、左側から右側の出力手
段1320にイネーブル信号1322を供給す
る。“0”のイネーブル信号1322を供給され
た出力手段1320は内部の探索アドレス162
の出力バツフアをハイインピーダンス状態にする
と共に“0”のイネーブル信号1322を発生す
る。“1”のイネーブル信号と“1”の整合信号
161とが供給された出力手段1320は、探索
アドレス162を出力すると共に、“0”のイネ
ーブル信号1322を発生する。従つて、その出
力手段1320より右側に位置する出力手段13
20内の出力バツフアはハイインピーダンス状態
にされる。探索アドレス162を出力した出力手
段1320からは整合信号161を第1の整合信
号1323として出力し、それより右側に位置す
る出力手段1320は“0”の第1の整合信号1
323を発生する。エンコード手段1330は第
1の整合信号1323を入力とし、“1”の第1
の整合信号1323が入力されたか否かを示す第
2の整合信号1331と“1”と第1の整合信号
1323の位置を示す上位探索アドレス1332
とを外部機器に出力する。第2の整合信号133
1はこの連想記憶装置内に探索情報と探索条件を
満たす情報が登録されていることを示し、上位探
索アドレス1332は登録されている連想記憶ユ
ニツト1310の位置を示す。また、下位探索ア
ドレス1321はその連想記憶ユニツト1310
の探索アドレ162、すなわち、記憶手段110
の列を示す。
During a search, a mask signal 813, first and second clock signals 146, 812, and search condition data 10 are used.
2. The initial setting signal 811, input data 101, operation mode signal 103, and row shift signal 122 are supplied to each content addressable memory unit 1310 in parallel. An associative memory unit 13 in which search information given as input data 101 and information matching the search conditions given as search condition data 102 are registered.
10 outputs a matching signal 161 of "1" and a search address 162. Output means 1320
When a matching signal 161 of "1" is generated from a plurality of associative memory units 1310, the associative memory unit 1310 located on the left side is given a higher priority,
The search address 162 from the content addressable memory unit 1310 with a high priority is set as the lower search address 1321.
Output as . In order to prioritize the associative memory unit 1310, an enable signal 1322 is provided from the left to the right output means 1320. The output means 1320 supplied with the enable signal 1322 of “0” outputs the internal search address 162.
The output buffer is brought into a high impedance state, and an enable signal 1322 of "0" is generated. The output means 1320 supplied with the enable signal of "1" and the matching signal 161 of "1" outputs the search address 162 and generates the enable signal 1322 of "0". Therefore, the output means 13 located on the right side of the output means 1320
The output buffer within 20 is placed in a high impedance state. The output means 1320 that outputs the search address 162 outputs the matching signal 161 as a first matching signal 1323, and the output means 1320 located on the right side outputs the first matching signal 1 of "0".
323 is generated. The encoding means 1330 inputs the first matching signal 1323 and outputs the first matching signal 1323 of "1".
A second matching signal 1331 indicating whether or not the matching signal 1323 has been inputted, and an upper search address 1332 indicating the position of the first matching signal 1323.
and output to an external device. Second matching signal 133
1 indicates that the search information and information satisfying the search conditions are registered in this content addressable memory device, and the upper search address 1332 indicates the position of the registered content addressable memory unit 1310. Furthermore, the lower search address 1321 is stored in the associative memory unit 1310.
The search address 162, that is, the storage means 110
Indicates the column.

外部機器は第2の整合信号1331を監視し、
上位探索アドレス1332と下位探索アドレス1
321とを読取り、さらに第1のリセツト信号1
324を各出力手段1320に印加する。第1の
リセツト信号1324は連想記憶装置内に整合す
る複数の情報が登録されている場合に、次に優先
順位の高い情報に対する探索アドレスを求めるた
めに利用される。探索アドレス162を出力した
出力手段1320は第1のリセツト信号1324
をリセツト信号841として連想記憶ユニツト1
310に供給し、それに次の探索アドレス162
を出力させる。
The external device monitors the second matching signal 1331;
Upper search address 1332 and lower search address 1
321 and then the first reset signal 1
324 is applied to each output means 1320. The first reset signal 1324 is used to obtain the search address for the next highest priority information when a plurality of matching pieces of information are registered in the associative memory. The output means 1320 that outputs the search address 162 outputs the first reset signal 1324.
The associative memory unit 1 uses the reset signal 841 as the reset signal 841.
310 and the next search address 162
output.

このように、この連想記憶装置は第1図、第8
図、第11図に示した連想記憶装置を用いて構成
され、ワード数の拡張が容易に行なえ、大容量の
連想記憶装置となる。
In this way, this associative memory device is shown in Figures 1 and 8.
It is constructed using the associative memory device shown in FIGS.

第14図は第13図の連想記憶装置に用いられ
た出力手段1320の一実施例の説明図である。
この出力手段は出力バツフア1410と、3個の
アンドゲート1420,1430,1440と、
インバータ1450とで構成される。
FIG. 14 is an explanatory diagram of an embodiment of the output means 1320 used in the associative memory device of FIG. 13.
This output means includes an output buffer 1410, three AND gates 1420, 1430, 1440,
It is composed of an inverter 1450.

探索アドレス162は左側の出力手段1320
からイネーブル入力端子1460に入力されたイ
ネーブル信号1322と整合信号161とが共に
“1”の場合に出力バツフア1410を介して、
下位探索アドレス1321として出力される。こ
の場合、整合信号161はアンドゲート1430
を介して第1の整合信号1323として出力され
る。また、イネーブル出力端子1470からは
“0”のイネーブル信号1322が出力される。
従つて、このイネーブル出力端子1470につな
がる右側の出力手段1320の出力バツフア14
10はハイインピーダンス状態になる。
The search address 162 is output by the left output means 1320.
When the enable signal 1322 and the matching signal 161 inputted to the enable input terminal 1460 from the output buffer 1410 are both “1”,
It is output as a lower search address 1321. In this case, the matching signal 161 is connected to the AND gate 1430
The signal is output as a first matching signal 1323 via. Furthermore, an enable signal 1322 of “0” is output from the enable output terminal 1470.
Therefore, the output buffer 14 of the right output means 1320 connected to this enable output terminal 1470
10 is in a high impedance state.

また、第1のリセツト信号1324はアンドゲ
ート1420を介してリセツト信号841として
連想記憶ユニツト1310に供給される。“1”
の第1の整合信号1323を発生する出力手段1
320の両側に位置する出力手段1320に与え
られた第1のリセツト信号1324はアンドゲー
ト1420を通加せず、リセツト信号841を出
力しない。従つて、リセツト信号841が与えら
れた連想記憶ユニツト1310が多重整合してい
れば、その連想記憶ユニツト1310は遂に優先
順位の高い探索アドレス162を発生する。
Further, the first reset signal 1324 is supplied to the content addressable memory unit 1310 as a reset signal 841 via an AND gate 1420. “1”
output means 1 for generating a first matched signal 1323 of
The first reset signal 1324 applied to the output means 1320 located on both sides of 320 does not pass through the AND gate 1420 and does not output the reset signal 841. Therefore, if the associative memory unit 1310 to which the reset signal 841 is applied has multiple matching, the associative memory unit 1310 finally generates the search address 162 with a high priority.

なお連想記憶ユニツト1310として第1図の
連想記憶装置を用いた場合は、マスク信号81
3、第2のクロツク信号812、初期設定信号8
11が不要となり、第11図の連想記憶装置を用
いた場合には初期設定信号811が不要となる。
Note that when the associative memory device shown in FIG. 1 is used as the associative memory unit 1310, the mask signal 81
3. Second clock signal 812, initial setting signal 8
11 becomes unnecessary, and when the associative memory device of FIG. 11 is used, the initial setting signal 811 becomes unnecessary.

第15図はさらに他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
キーとデータとを対にして各々連想記憶部151
0とデータ記憶部1520に記憶し、キーを与え
ることにより、それと対になるデータを得るもの
である。連想記憶部1510は第1図、第8図、
第11図あるいは第13図に示した連想記憶装置
に対応し、データ記憶部1520はアドレスを与
えることによりそのアドレスに格納されたデータ
を出力する通常の記憶装置で構成される。
FIG. 15 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to still another invention. This associative memory device stores keys and data as pairs in each associative memory section 151.
0 in the data storage section 1520, and by giving a key, the data paired with it is obtained. The associative memory unit 1510 is shown in FIGS.
Corresponding to the associative memory device shown in FIG. 11 or FIG. 13, the data storage unit 1520 is constituted by a normal storage device that outputs data stored at an address when given an address.

連想記憶部1510には、リセツト信号84
1、マスク信号813、第1、第2のクロツク信
号146,812、入力データ101、初期設定
信号811、探索条件102、動作モード信号1
03、登録アドレス132、行シフト信号12
2、書込み信号104が入力され、データ記憶部
1520には書込み信号104、アドレス情報1
540、書込みデータ1550とが入力される。
選択回路1530は登録動作時に登録アドレス1
32を、探索動作時に探索アドレス162をデー
タ記憶部1520へのアドレス情報1540とし
て出力する。
The associative memory unit 1510 includes a reset signal 84.
1, mask signal 813, first and second clock signals 146, 812, input data 101, initial setting signal 811, search condition 102, operation mode signal 1
03, registered address 132, row shift signal 12
2. The write signal 104 is input, and the write signal 104 and address information 1 are input to the data storage section 1520.
540 and write data 1550 are input.
The selection circuit 1530 selects the registered address 1 during the registration operation.
32, the search address 162 is output as address information 1540 to the data storage unit 1520 during the search operation.

登録動作において、対になるキーとデータは各
各入力データ101と書込みデータ1540とし
て与えられ、各々連想記憶部1510とデータ記
憶部1530の登録アドレス132で指定される
アドレスに格納される。登録した同じキーを入力
データ101として与え探索動作を行なうと、連
想記憶部から登録アドレス132と同じ探索アド
レス162が出力される。この探索アドレス16
2は選択回路1530を介して、データ記憶部1
520へのアドレス情報1540となる。従つ
て、データ記憶部1520からはキーと対になる
データが読取りデータ1560として出力され
る。
In the registration operation, paired keys and data are provided as each input data 101 and write data 1540, and are stored at addresses specified by the registration address 132 of the associative memory section 1510 and data storage section 1530, respectively. When the same registered key is given as input data 101 and a search operation is performed, a search address 162 that is the same as the registered address 132 is output from the associative memory section. This search address 16
2 is connected to the data storage section 1 via the selection circuit 1530.
520 becomes the address information 1540. Therefore, the data that pairs with the key is output from the data storage section 1520 as read data 1560.

例えば、「リンゴ」をキー、「赤い」をデータと
して登録動作を行なつた後「リンゴ」をキーとし
て探索動作を行なうと読取りデータ1560とし
て「赤い」が出力される。さらに「赤い」をキー
「リンゴ」をデータとして登録を行なつた後、キ
ーとして「赤い」あるいは「リンゴ」を与えて探
索動作を行なうと、読取りデータ1560として
各各「リンゴ」あるいは「赤い」が出力される。
For example, if a registration operation is performed using "apple" as a key and "red" as data, and then a search operation is performed using "apple" as a key, "red" is output as read data 1560. Furthermore, after registering "red" as a key and "apple" as data, if a search operation is performed by giving "red" or "apple" as a key, each "apple" or "red" will be read as read data 1560. is output.

このように、この連想記憶装置は上記連想動作
を高速に実現できる。また、年令をキー、名前を
データとして各々連想記憶部1510とデータ記
憶部1520に格納させた後、キーとして年令を
与えると対応する名前が読取りデータ1560と
して求まる。この場合、探索条件として一致関係
あるいは大関係を与えると、それぞれキーと同じ
年令を有する人の名前あるいはキー以上の年令を
有する人の名前を直ちに求めることができる。す
なわちこの連想記憶装置ではソーテイングされて
いない情報に対する大小関係の探索が即座に行な
え、高速なデータベースシステムの実現を可能に
する。
In this way, this associative memory device can realize the above associative operation at high speed. Further, after storing the age as a key and the name as data in the associative memory unit 1510 and the data storage unit 1520, respectively, and then giving the age as the key, the corresponding name is found as read data 1560. In this case, if a matching relationship or a major relationship is given as a search condition, the names of people who are the same age as the key or the names of people who are older than the key can be immediately obtained, respectively. In other words, this content addressable memory device can immediately search for magnitude relationships for unsorted information, making it possible to realize a high-speed database system.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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図の連想記憶装置は、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8図あるいは第11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、1メガビツト
RAMの半導体技術を用いれば、一例として4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8分割の時16キロワード24ビツトの第8
図、第11図の連想記憶装置を1チツプで実現で
きる。一般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。
As described above, the content addressable memory device according to the present invention can be constructed using inexpensive ordinary memory elements that are accessed by supplying an address indicating the storage location of desired data. The associative memory device of FIG. 1 for N words and M bits is used as storage means 110.
It can be constructed with ordinary memory elements of 2 M words and N bits,
The content addressable memory device of FIG. 8 or FIG. 11 of N words M.times.K bits can be constructed of ordinary memory elements of 2M.times.K words N bits or K ordinary memory elements of 2M words N bits. Therefore, 1 megabit
If RAM semiconductor technology is used, for example, an associative memory device of 4 kilowords, 8 bits as shown in FIG.
The associative memory device shown in FIGS. 1 and 11 can be realized with a single chip. Compared to a generally commercially available semiconductor associative memory, such as the associative memory IC8220 manufactured by Signetics, which has 4 words and 2 bits, the associative 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しての探索動作
や多重整合処理も可能である。また、探索条件と
して一致条件だけでなく大小関係についての探索
も可能である。また、容易にワード数の拡張がで
き、より大容量の連想記憶装置を実現できる。
Furthermore, search operations and multiple matching processes that mask part of the search information are also possible. Furthermore, as search conditions, it is possible to search not only for matching conditions but also for size relationships. Furthermore, the number of words can be easily expanded, and a content addressable memory device with a larger capacity can be realized.

すなわち、本発明によれば高速、大容量、低価
格、高機能な連想記憶装置を実現できる。このよ
うな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
工知能などにおける連想処理や比較演算処理を高
速に実行する情報処理システムを実現できる。
That is, according to the present invention, a high-speed, large-capacity, low-cost, and highly functional associative memory device can be realized. When such an associative memory device is used as a storage device of an information processing system, it is possible to realize an information processing system that can perform associative processing and comparison processing in databases, pattern recognition, artificial intelligence, etc. at high speed.

なお、以上の説明において、記憶手段110の
各列に登録情報の値以上で指定される行に“1”
を格納させていた。これは格納方法の一例であ
り、登録情報の値以下や未満で指定される行に
“1”や“0”を格納させることも可能であり、
記憶手段110への書込みデータの格納方法はそ
れらを組合せた種々の方法を選択できる。したが
つて、書込みデータ発生手段140と探索条件処
理手段150,1110と探索処理手段810
は、記憶手段110への書込みデータの格納方法
に伴い容易に変形できる。すなわち、以上の説明
は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 explanation, "1" is written in each column of the storage means 110 in a row specified by a value greater than or equal to the registered information value.
was stored. This is an example of a storage method, and it is also possible to store "1" or "0" in a row specified as less than or equal to the registered information value.
As the method of storing write data in the storage means 110, various methods can be selected by combining them. Therefore, the write data generation means 140, the search condition processing means 150, 1110, and the search processing means 810
can be easily modified depending on the method of storing write data in the storage means 110. That is, the above description 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図は第1図の記憶手段110
への登録情報の格納方法を示す図。第3図は探索
条件とレジスタの出力及び読取り信号の関係を示
す説明図、第4図は行選択手段の一実施例の説明
図、第5図は列選択手段の一実施例の説明図、第
6図は書込み手段の一実施例の説明図、第7図は
探索条件処理手段の一実施例の説明図、第8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9図は第8図の連想記憶装置の記憶手段1
10の記憶内容の説明図、第10図は第8図の連
想記憶装置の探索処理手段810の一実施例の説
明図、第11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12図は第11図の連想
記憶装置の探索条件処理手段1110の例を示す
図、第13図はさらに他の発明による連想記憶装
置の一実施例の説明図、第14図は第13図の連
想記憶装置の出力手段1320の一実施例の説明
図、第15図はさらに他の発明の連想記憶装置の
一実施例の説明図。 110……記憶手段、120……行選択手段、
130……列選択手段、140……書込みデータ
発生手段、145……レジスタ、150,111
0……探索条件処理手段、160,1330……
エンコード手段、410,450,510,61
0,840,1230,1240,1250,1
340……デコーダ、420,1530……選択
回路、440,830……カウンタ、1120…
…探索結果レジスタ、1310……連想記憶ユニ
ツト、1320……出力手段、1410……出力
バツフア、1510……連想記憶部、1560…
…データ記憶部。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of an associative memory device according to the first invention, and FIG. 2 is a storage means 110 of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a method of storing registration information. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between search conditions, register outputs, and read signals; FIG. 4 is an explanatory diagram of one embodiment of the row selection means; FIG. 5 is an explanatory diagram of one embodiment of the column selection means; FIG. 6 is an explanatory diagram of one embodiment of the writing means, FIG. 7 is an explanatory diagram of one embodiment of the search condition processing means, and FIG. 8 is an explanatory diagram of one embodiment of the associative memory device according to the second invention. FIG. 9 shows storage means 1 of the associative memory device shown in FIG.
10 is an explanatory diagram of an embodiment of the search processing means 810 of the associative memory device of FIG. 8, and FIG. 11 is an explanatory diagram of an embodiment of the associative memory device according to the third invention. 12 is a diagram showing an example of the search condition processing means 1110 of the associative memory device of FIG. 11, FIG. 13 is an explanatory diagram of an embodiment of the associative memory device according to another invention, and FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram of an embodiment of the output means 1320 of the associative memory device, and FIG. 15 is an explanatory diagram of an embodiment of the associative memory device of still another invention. 110...Storage means, 120...Line selection means,
130...Column selection means, 140...Write data generation means, 145...Register, 150, 111
0... Search condition processing means, 160, 1330...
Encoding means, 410, 450, 510, 61
0,840,1230,1240,1250,1
340... Decoder, 420, 1530... Selection circuit, 440, 830... Counter, 1120...
...Search result register, 1310...Associative memory unit, 1320...Output means, 1410...Output buffer, 1510...Associative memory unit, 1560...
...Data storage section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 記憶素子が行列状に配置された記憶手段と、
入力データを入力とし、出力が記憶手段の各行選
択線につながり、探索時に前記記憶手段の入力デ
ータで指定される行選択線とその隣接行選択線と
を順次に駆動する行選択手段と、登録アドレスを
入力とし、出力が前記記憶手段の各列選択線につ
ながり、登録時に前記登録アドレスで指定される
特定の列を選択し、探索時に全ての列を選択する
列選択手段と、入力データを入力とし、入力デー
タで指定された行で反転する書込みデータを記憶
手段の各行への書込みデータ線に供給する書込み
データ発生手段と、前記記憶手段の入力データで
指定された行の読取り出力を記憶する一時記憶手
段と、この出力と記憶手段の次の読取り出力とが
与えられた探索条件に適合するか否かを判定する
探索条件処理手段と、この出力につながるエンコ
ード手段とを備えたことを特徴とする連想記憶装
置。
1 storage means in which storage elements are arranged in a matrix;
a row selection means that receives input data, has an output connected to each row selection line of a storage means, and sequentially drives a row selection line designated by the input data of the storage means and its adjacent row selection line during a search; a column selection means which takes an address as an input, whose output is connected to each column selection line of the storage means, selects a specific column specified by the registration address at the time of registration, and selects all columns at the time of search; write data generation means for inputting write data that is inverted at a row designated by the input data to a write data line for each row of the storage means; and storing read output of the row designated by the input data of the storage means. a search condition processing means for determining whether or not this output and the next read output of the storage means match a given search condition; and an encoding means connected to the output. Characteristic associative memory device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5081744A (en) * 1973-11-21 1975-07-02
JPS58212697A (en) * 1982-06-04 1983-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Encoding circuit

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