RU1774377C - Ассоциативное запоминающее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах контрол  и автоматического управлени  при анализе статистики различных параметров. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что оно содержит группы блоков 3 сортировки и блоки 4 вычитани  с соответствующими св з ми, Эги признаки позвол ют решать различные задачи разбиени  по множеству признаков: определение минимума и максимума, разбиение на классы и т.д. Св зи между блоками устройства обеспечивают параллельное выполнение всех этих задач. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах контрол  и автоматического управлени  при анализе статистики различных параметров.

Известно ассоциативное запоминающее устройство, содержащее регистр опроса , последовательно соединенные информационные регистры, цифровые блоки сравнени , цифроаналоговые преобразователи , селекторы, аналоговые блоки соавнени  и индикаторы.

Недостатками известного устройства  вл ютс  ограниченное число критериев поиска .

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  ассоциативное запоминающее устройство, содержащее регистр опроса, информационные регистры, аналого-цифровые преобразователи , блоки сравнени  и индикаторы, цифроаналоговый преобразовзшль. ключи,

пороговый элемент, сумматор, блок сравнени  и элементы И.

Недостатком известного устройства  вл етс  узость функциональных возможностей за счет ограниченного числа критериев поиска, и низкое быстродействие зг счет последовательного анализа по различным критери м поиска.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ассоциативное запоминающее устройство , содержащее информационные регистры ,группуцифроаналоговых преобразователей, регистр опроса, цифроа- .калоговый преобразователь, блоки сравнени , выходы которых  вл ютс  выходами устройства, первые входы блоков сравнени  соединены с выходом цифроанапогооо- го преобразовател , входы которого соединены с выходами регистра опроса, входы которого  вл ютс  входами опроса устройства, входы цифроаналоговых преобсл

XI N

СО XI

XI

разователей группы соединены с соответствующими выходами информационных регистров , входы которых  вл ютс  информационными входами устройства, сведены группы блоков сортировки и блоки вычитани , выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих блоков сравнени , первый вход первого блока вычитани  соединен с первым выходом первого блока сортировки предпоследней группы, первые входы блоков вычитани , кроме первого, соединены с соответствующими первыми и вторыми выходами блоков сортировки последней группы, вторые входы каждого блока вычитани , кроме послед- него, соединены с первыми входами последующих блоков вычитани , а второй вход последнего блока вычитани  соединен с вторым выходом последнего блока сортировки предпоследней группы, первые и вторые входы блоков сортировки первой группы соединены с выходами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, первые выходы блоков сортировки, кроме первых, нечетных групп соединены с вторыми входами соответствующих блоков сортировки последующих четных групп, а первые выходы первых блоков сортировки нечетных групп, кроме предпоследней, соединены с первыми входами пердых блоков сортировки последующих нечетных групп, вторые выходы блоков сортировки, кроме последнего, нечетных групп, соединены с первыми входами соответствующих блоков сортировки последующих четных групп, а вторые выходы последних блоков сортировки нечетных групп, кроме предпоследней, соединены с вторыми входами последующих блоков сортировки последующих нечетных групп, первые входы блоков сортировки, кроме первых, нечетных групп, кроме первой, соединены с вторыми выходами соответствующих блоков сортировки предыдущих четных групп, а вторые входы блоков сортировки, кроме последних, нечетных групп, кроме первой, соединены с первыми выходами соответствующих блоков сортировки предыдущих четных групп. Кроме того, каждый блог сортировки содержит элемент сравнени , четыре ключевых элемента и инвертор, причем вход инвертора соединен с управл ющими входами первого и второго ключевых элементов и выходом элемента сравнени , первый и второй входы которого  вл ютс  первым и вторым входами блока сортировки соответственно , и соединены с информационными входами первого и второго ключевых элементов соответственно, и третьего и четвертого ключевых элементов соответственно , управл ющие входы которых соединены с выходами инвертора, выходы первого и четвертого ключевых элементов соединены и  вл ютс  первым выходом блока сортировки , выходы второго и третьего ключевых элементов соединены и  вл ютс  вторым выходом блока сортировки.

На фиг, 1 приведена структурна  схема ассоциативного запоминающего устройст0 ва; на фиг. 2 - структурна  схема последовательного соединени  нечетной и четной групп блоков сортировки; на фиг. 3 - структурна  схема блока сортировки.

Ассоциативное запоминающее устрой5 ство содержит группу 1 информационных регистров, rpynny2i-2x цифро-аналоговых преобразователей, последовательно соединенные группы 3-|-Зк блоков сортировки, группу 4-Нк-1 блоков вычитани , группу 5i0 5к-1 блоков сравнени , регистр 6 опроса, цифроаналоговый преобразователь 7, вход О регистра опроса, выходы 9ц-9к1 аналого- цифровых преобразователей группы, выходы 9jj+i - 9к,|-и блоков сравнени  i-й группы,

5 ,K.

Нечетна  группа блоков сравнени  (фиг.

2) содержит (321+1) К/2 блоков сортировки,

четна  (ЗаО - (К/2) - 1 блоков сортировки 10.

Блок сортировки (фиг. 3) содержит эле0 мент 11 сравнени , ключевые элементы 12i- 124 с первого по четвертый, инвертор 13.

Устройство позвол ет разбить все множество признаков на классы, то есть, произвести классификацию признаков.

5 Различными признаками /классами/ считаем те их совокупности, которые внутри каждого класса отличаютс  по значению на некоторую величину, не превышающую заданное заранее значение, задаваемое при0 знаком опроса. К различным классам принадлежат те совокупности признаков, ближайшие из которых отличаютс  по значению на величину, большую заданной. Так, если имеютс  признаки, значени  которых

5 равны, например, 5, 11, 8, 7, 14, 13, а признак опроса равен 3, то обща  совокупность признаков разбиваетс  на два класса: а/ 5, 7 и 8 и б/ 11, 13 и 14, Внутри каждого класса соседние признаки отличаютс  на величину,

О меньше признака опроса, а между классами - на величину, большую чем признак опроса.

Устройство работает следующим образом .

5 Начальное состо ние устройства-регистры 1 и 6 в нулевом состо нии, сигналов с блоков сравнени  нет. Цепи установки в нз- чальное состо ние не показаны.

Работа устройства начинаетс  с записи в регистры 1 значений признаков и значени  признака опроса в регистр 6. В цифро- аналоговых преобразовател х эти значени  преобразуютс  в соответствующие аналоговые величины. Аналоговые значени  признаков поступают на последовательно соединенные группы блоков сортировки 3, состо щие из блоков сортировки 10. Блок сортировки 10 работает следующим образом: на его входы поступают два значени  признаков. Схема сравнени  11 формирует на выходе сигнал в случае, когда значение признака на входе 9i больше значени  признака на входе 9. Этот сигнал  вл етс  разрешающим дл  ключевых элементов 12i и 12а, он открывает их, и значени  признаков с первого и второго выходов блока 10 поступают соответственно на его первый и второй выходы. Если же значени  признаков равны, либо значение признака на втором входе больше, схема 11 не выдает единичного сигнала; в этом случае он формируетс  на выходе элемента НЕ /инвертора/ и открывает ключевые элементы 12з и 134,зна- чение признака с первого входа коммутируетс  на второй выходи наоборот. Таким образом, в блоке сортировки больший по значению сигнал коммутируетс  на первый выход, а меньший - на второй.

За смет К ступеней упор дочени  /К групп блоков сравнени / при любом расположении значений признаков на выходе К-й группы блоков сортировки Зк значени  признаков будут упор дочены: на первом выходе Эч.к-и максимальное значение признака, на выходе Эк.кп минимальное значение признака. Соединение четных и нечетных групп блоков сортировки /фиг. 2/ обеспечивает участие всех признаков в процессе упор дочени .

Упор доченные значени  признаков поступают на блоки 4 вычитани , причем на вход уменьшаемого каждого блока 4 поступает большее значение признака, а на вход вычитаемого - меньшее значение признака. С блоков 4 формируютс  значени  разностей смежных /после упор дочени / признаков. Эти разности поступают в устройства 5 - блоки сравнени , которые осуществл ют сравнение этих разностей со значением признака опроса. Блоки 5 выдают сигналы на выходах в случае, когда признак опроса меньше соответствующей разности. Таким образом,сигналы с блоков сравнени  5  вл ютс  раздел ющими дл  различных классов признаков.

Пусть имеетс  значений признаков, которые на выходе последнего, восьмого блока 3 упор дочены по значени м ; пусть эти значени  равны, например, 8, 5, 4, 4, 3, 2, 1 и 1. Соответствующие значени  разностей , например, при пороге - опросе признака , равном 1,5, равны: 3, 1, 0, 1, 1, 1, 0. Таким образом, значени  признаков распадаютс  на два класса - первый признак и

второй-восьмой признаки; при этом сработает первый блок сравнени  5, фиксирующий этот факт.

Исходное расположение каждого признака в регистрах 1 определ етс  однознач0 но при анализе сигналов, например, с инверторов 13 блоков 10 сортировки. Анализиру - последовательность сработавших /или нет/ инверторов, начина  от некоторого выбранного по желанию выходного сиг5 нала, использу  знание принципа сортировки пар признаков блоками сортировки , однозначно дл  любого случа  можно достичь соответствующего выбранному признаку информационного регистра 1, и,

0 таким образом, определить, расположение заданного признака в совокупности классов и упор доченных значений.

Таким образом, устройство позвол ет решать различные задачи разбиени  мно5 жества признаков: определение максимума и минимума среди значений признаков, определение признаков, имеющих минимальное и максимальное значение, разбиение множества признаков на классы, определе0 ние наличи  максимального и минимального среди значений признаков, отличающихс  от остальных на величину, превышающую заданное значение опроса. Причем решение этих задач проивоздитс 

5 устройством одновременно, что повышает его быстродействие в сравнении с известными устройствами.

Claims (2)

1. Ассоциативное запоминающее уст0 ройство, содержащее информационные регистры , группу цифроаналоговых преобразователей, регистр опроса, цифроа- налоговый преобразователь, блоки сравнени , выходы которых  вл ютс  выходами

5 устройства, первые входы блоков сравнени  соединены с выходом цифроаналогово- го преобразовател , входы которого соединены с выходами регистра опроса, входы которого  вл ютс  входами опроса

0 устройства, входы цифроаналоговых преобразователей группы соединены с соответствующими выходами информационных регистров, входы которых  вл ютс  информационными входами устройства, от л и ч а5 ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, оно содержит группы блоков сортировки и блоки вычитани , выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих блоков сравнени , первый вход первого блока вычитани 

соединен с первым выходом первого блока сортировки предпоследней группы, первые входы блоков вычитани , кроме первого, соединены с соответствующими первыми и вторыми выходами блоков сортировки по- следной группы, вторые входы каждого блока вычитани , кроме последнего, соединены с первыми входами последующих блоков вычитани , а второй вход последнего блока вычитани  соединен с вторым выходом последнего блока сортировки предпоследней группы, первые и вторые входы блоков сортировки первой группы соединены с выходами соответствующих цифроаналоговых преобразователей группы, первые выходы блоков сортировки, кроме первых, нечетных групп соединены с вторыми входами соответствующих блоков сортировки последующих четных групп, а первые выходы первых блоков сортировки нечетных групп, кроме предпоследней, соединены с первыми входами первых блоков сортировки последующих нечетных групп, вторые выходы блоков сортировки, кроме последнего, нечетных групп, соединены с первыми входами соответствующих блоков сортировки последующих четных групп, а вторые выходы последних блоков сортировки нечетных.групп, кроме предпоследней, соединены с вторыми входами последних

блоков сортировки последующих нечетных групп, первые о ходы блоков сортировки, кроме первых, нечетных групп, кроме первой , соединены с вторыми выходами соответствующих блоков сортировки предыдущих четных групп, а вторые входы блоков сортир.овки, кроме последних, нечетных групп, кроме первой, соединены с первыми выходами соответствующих блоков сортировки предыдущих четных групп.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что каждый блок сортировки содержит элемент сравнени , четыре ключевых элемента, инвертор, вход которого соединен с управл ющими входами первого и второго ключевых элементов и выходами элемента сравнени , первый и второй входы которого  вл ютс  первым и вторым входами блока сортировки соответственно и соединены с информационными входами первого и второго ключевых элементов соответственно и третьего и четвертого ключе- вых элементов соответственно, управл ющие входы которых соединены с выходом инвертора, выходы первого и четвертого ключевых элементов соединены и  вл ютс  первым выходом блока сортировки , выходы второго и третьего ключевых элементов соединены и  вл ютс  вторым выходом блока сортировки.

Ј

,

/,

К.

У 1,21

:-f-f

F.I .. i..-i 31.гШ - . Т

%rm

QV.2