RU2045787C1 - Associative storage - Google Patents

Associative storage Download PDF

Info

Publication number
RU2045787C1
RU2045787C1 SU5023698A RU2045787C1 RU 2045787 C1 RU2045787 C1 RU 2045787C1 SU 5023698 A SU5023698 A SU 5023698A RU 2045787 C1 RU2045787 C1 RU 2045787C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
input
outputs
associative
output
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Владимирович Борисов
Original Assignee
Вадим Владимирович Борисов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вадим Владимирович Борисов filed Critical Вадим Владимирович Борисов
Priority to SU5023698 priority Critical patent/RU2045787C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2045787C1 publication Critical patent/RU2045787C1/en

Links

Abstract

FIELD: computer engineering; storage devices. SUBSTANCE: device has associative accumulator incorporating associative storage elements with inputs through, outputs and input/outputs. Device also has address selector and decoder unit, polling and masking register unit, output register response recording register multiple coincidence analyzer, encoder, associative search mode setting unit. Associative storage element has RS flip-flop, first through fifth NAND gates, AND-NOR gate. EFFECT: improved design. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к запоминающим устройствам, и может найти применение в специализированных системах хранения и цифровой обработки изображений, в ассоциативных параллельных процессорах при решении информационно-логических задач, задач поиска и сортировки данных, в устройствах цифровой обработки сигналов в реальном масштабе времени. The invention relates to computer technology, in particular, to storage devices, and can find application in specialized storage systems and digital image processing, in associative parallel processors for solving information and logic problems, tasks of searching and sorting data, in digital signal processing devices in real time scale.

Известно ассоциативное запоминающее устройство, содержащее ассоциативный накопитель, первый и второй дешифраторы адреса, регистры входного слова, выходного слова, маски и булева соотношения, схему индикации соответствий, кодирующее устройство, схему управления поиском [1]
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности проведения коньюнктивного и дизьюнктивного ассоциативного поиска.
Known associative storage device containing an associative drive, the first and second address decoders, registers of the input word, output word, mask and Boolean ratio, a matching indication circuit, an encoding device, a search control circuit [1]
The disadvantage of this device is the lack of the ability to conduct conjunctive and disjunctive associative searches.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является ассоциативное запоминающее устройство, содержащее ассоциативный накопитель, блок регистров опроса и маскирования данных, блок селектора и дешифратора адреса, регистр фиксации реакций, анализатор многократного совпадения, шифратор [2]
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности проведения коньюнктивного и дизьюнктивного ассоциативного поиска с поразрядным заданием соответствующего режима ассоциативного поиска.
The closest technical solution to the claimed device is an associative storage device containing an associative drive, a block of polling and masking registers, an address selector and decoder block, a register for registering reactions, a multiple-coincidence analyzer, an encryptor [2]
The disadvantage of this device is the lack of the ability to conduct conjunctive and disjunctive associative searches with bitwise task of the corresponding mode of associative search.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности проведения коньюнктивного и дизьюнктивного ассоциативного поиска с поразрядным заданием соответствующего режима ассоциативного поиска. The aim of the invention is to expand the scope of the device by providing the ability to conduct conjunctive and disjunctive associative search with bitwise setting the corresponding mode of associative search.

Поставленная цель достигается тем, что в ассоциативное запоминающее устройство, содержащее ассоциативный накопитель, блок селектора и дешифратор адреса, регистр фиксации реакций, анализатор многократного совпадения, шифратор, выходной регистр, блок регистров опроса и маскирования данных, управляющие входы которого являются входами сигналов записи и сброса этого блока, сигналов задания режима, записи и опроса устройства, информационные входы являются входами данных первой группы устройства, а выходы с первого по четвертый каждой группы присоединены ко входам с первого по четвертый ассоциативных элементов памяти соответствующего столбца ассоциативного накопителя, первые выходы элементов памяти соответствующего столбца ассоциативного накопителя соединены и подключены к соответствующему входу выходного регистра, управляющий вход которого соединен с управляющим входом регистра фиксации реакций и является входом опроса устройства, а выходы выходами данных устройства, пятые входы ассоциативных элементов памяти соответствующей строки накопителя объединены и подключены к соответствующему выходу блока селектора и дешифратора адреса, информационные выходы которого являются входами данных второй группы устройства, адресные входы адресными входами устройства, а управляющие входы входами сигналов записи, селекции и сброса блока, вторые выходы элементов памяти соответствующих строк накопителя объединены и подключены к соответствующим входам регистра фиксации реакций, выходы которого соединены со входами анализатора многократного совпадения, выход состояния которого является выходом состояния устройства, а управляющий вход входом сигнала стробирования и, одновременно, управляющим входом выборки шифратора, входы которого подключены к выходам анализатора многократного совпадения, а выходы являются адресными выходами устройства, введен блок задания режимов ассоциативного поиска, причем входы этого блока подключены к входам данных первой группы устройства, управляющие входы являются входами сигналов записи и сброса блока, первый и второй выходы каждой группы выходов соединены соответственно с шестым и седьмым входами ассоциативных элементов памяти соответствующего столбца ассоциативного накопителя, а первый и второй входы/выходы каждой группы блока задания режимов ассоциативного поиска подключены соответственно к первому и второму выводам ассоциативных элементов памяти соответствующего столбца накопителя, управляющий вход блока регистров опроса и маскирования является входом сигнала стробирования асоциативного поиска по внешнему поисковому аргументу. This goal is achieved by the fact that in an associative storage device containing an associative drive, a selector block and an address decoder, a reaction register, a multiple-match analyzer, an encoder, an output register, a block of polling and masking registers, the control inputs of which are inputs of write and reset signals of this unit, mode setting signals, recording and polling of the device, information inputs are data inputs of the first device group, and outputs from the first to fourth of each group s are connected to the inputs from the first to the fourth associative memory elements of the corresponding column of the associative drive, the first outputs of the memory elements of the corresponding column of the associative drive are connected and connected to the corresponding input of the output register, the control input of which is connected to the control input of the reaction fixation register and is the polling input of the device, and outputs are data outputs of the device, fifth inputs of associative memory elements of the corresponding line of the drive are combined and connected the corresponding outputs of the selector block and the address decoder, the information outputs of which are the data inputs of the second group of the device, the address inputs are the address inputs of the device, and the control inputs are the inputs of the write, selection and reset signals, the second outputs of the memory elements of the corresponding lines of the drive are combined and connected to the corresponding the inputs of the reaction fixation register, the outputs of which are connected to the inputs of the multiple-coincidence analyzer, the status output of which is the output of the properties, and the control input is the input of the gating signal and, at the same time, the control input of the encoder sample, the inputs of which are connected to the outputs of the multiple-analyzer, and the outputs are the address outputs of the device, a block for setting associative search modes is introduced, and the inputs of this block are connected to the data inputs of the first group devices that control inputs are inputs of signals of record and reset of the block, the first and second outputs of each group of outputs are connected respectively to the sixth and seventh inputs of the associative memory elements of the corresponding column of the associative drive, and the first and second inputs / outputs of each group of the unit for setting associative search modes are connected respectively to the first and second outputs of associative memory elements of the corresponding column of the drive, the control input of the block of polling and masking registers is the input of the gating signal of the associative search by external search argument.

Кроме того, ассоциативный элемент памяти содержит триггер, элементы И-НЕ с первого по пятый, элемент 2И-ИЛИ-НЕ, входы установки триггера в "1" и "0" подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И-НЕ, первые входы которых соединены со вторыми входами третьего и четвертого и с первым входом пятого элементов И-НЕ и являются пятым входом ассоциативного элемента памяти, первый и второй входы которого подключены соответственно ко вторым входам первого и второго элементов И-НЕ, третий вход соединен с первыми входами третьего элемента И-НЕ и элемента 2И-ИЛИ-НЕ, четвертый вход подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ и четвертому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, шестой и седьмой входы ассоциативного элемента памяти присоединены к третьим входам соответственно третьего и четвертого элементов И-НЕ, первый и второй входы/выходы ассоциативного элемента памяти подключены соответственно ко второму и пятому входам элемента 2И-ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с четвертым входом третьего и вторым входом пятого элементов И-НЕ и подключен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого присоединен к четвертому входу четвертого элемента И-НЕ и шестому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход которого является вторым выходом ассоциативного элемента памяти, первым выходом которого является выход пятого элемента И-НЕ. In addition, the associative memory element contains a trigger, AND-NOT elements from the first to fifth, the AND-OR-NOT element 2, the trigger setting inputs to "1" and "0" are connected respectively to the outputs of the first and second AND-NOT elements, the first inputs which are connected to the second inputs of the third and fourth and with the first input of the fifth AND-NOT elements and are the fifth input of the associative memory element, the first and second inputs of which are connected respectively to the second inputs of the first and second I-NOT elements, the third input is connected to the first inputs of the third eleme that AND-AND and the AND-OR-NOT element, the fourth input is connected to the first input of the fourth AND-NOT element and the fourth input of the AND-OR-NOT element, the sixth and seventh inputs of the associative memory element are connected to the third inputs of the third and fourth AND elements, respectively -NOT, the first and second inputs / outputs of the associative memory element are connected respectively to the second and fifth inputs of the 2 AND-OR-NOT element, the third input of which is connected to the fourth input of the third and second input of the fifth AND-NOT elements and is connected to the direct output of the trigger, inver a clear output of which is connected to the fourth input of the fourth AND-NOT element and the sixth input of the 2-OR-NOT element, the output of which is the second output of the associative memory element, the first output of which is the output of the fifth AND-NOT element.

На фиг.1 представлена схема ассоциативного запоминающего устройства; на фиг.2 схема ассоциативного элемента памяти; на фиг.3 схема блока селектора и дешифратора адреса; на фиг. 4 схема блока регистров опроса и маскирования данных; на фиг.5 схема блока задания режимов ассоциативного поиска. Figure 1 presents a diagram of an associative storage device; figure 2 diagram of an associative memory element; figure 3 circuit block selector and address decoder; in FIG. 4 diagram of a block of registers of polling and masking data; 5 is a diagram of a block for setting associative search modes.

Устройство (фиг.1) содержит ассоциативный накопитель 1, в состав которого входят ассоциативные элементы 2 памяти со входами с первого 3 по седьмой 9, с первым 10 и вторым 11 выходами, с первым 12 и вторым 13 входами/выходами. Устройство также содержит блок 14 селектора и дешифратора адреса, блок 15 регистров опроса и маскирования данных, выходной регистр 16, регистр 17 фиксации реакций, анализатор 18 многократного совпадения, шифратор 19, блок 20 задания режимов ассоциативного поиска. The device (figure 1) contains an associative drive 1, which includes associative memory elements 2 with inputs from the first 3 to the seventh 9, with the first 10 and second 11 outputs, with the first 12 and second 13 inputs / outputs. The device also comprises a block 14 of an address selector and decoder, a block 15 of polling and data masking registers, an output register 16, a reaction fixing register 17, a multiple match analyzer 18, an encryptor 19, an associative search mode setting unit 20.

Выходы с первого 21 по четвертый 24 каждой группы блока 15 подключены соответственно ко входам с первого 3 по четвертый 6 ассоциативных элементов 2 памяти соответствующего столбца накопителя 1. The outputs from the first 21 to the fourth 24 of each group of block 15 are connected respectively to the inputs from the first 3 to the fourth 6 associative elements 2 of the memory of the corresponding column of the drive 1.

Первый 25 и второй 26 выходы каждой группы блока 20 соединены соответственно с шестыми 8 и седьмыми 9 входами ассоциативных 2 элементов памяти соответствующего столбца накопителя 1, а первый 27 и второй 28 выводы каждой группы этого блока подключены соответственно к первым 12 и вторым 13 входам/выходам элементов 2 соответствующего столбца накопителя 1. The first 25 and second 26 outputs of each group of block 20 are connected respectively to the sixth 8 and seventh 9 inputs of associative 2 memory elements of the corresponding column of drive 1, and the first 27 and second 28 outputs of each group of this block are connected respectively to the first 12 and second 13 inputs / outputs items 2 of the corresponding drive column 1.

29 первая группа входов данных устройства; 30 вторая группа входов данных устройства; 31 адресные входы устройства; 32 выход состояния устройства, указывающий на наличие "некоторого числа" совпадений в результате проведения ассоциативного поиска; 33 адресные выходы устройства; 34 выходы данных устройства. 29 first group of device data inputs; 30 second group of device data inputs; 31 address inputs of the device; 32 device status output, indicating the presence of a "certain number" of matches as a result of an associative search; 33 address outputs of the device; 34 device data outputs.

На устройство подаются следующие управляющие сигналы:
35 сигнал записи в накопитель 1;
36 сигнал опроса накопителя 1;
37 сигнал выборки дешифратора блока 14;
38 сигнал записи в регистр блока 14;
39 сигнал сброса в "0" регистра блока 14;
40 сигнал записи в регистр опроса блока 15;
41 сигнал записи в регистр маскирования блока 15;
42 сигнал сброса в "0" регистров опроса и маскирования блоков 15 и 20;
43 сигнал стробирования отработанной и выборки следующей активной линии блоком 18, а также выдачи шифратором 19 на адресные выходы 33 адреса активной линии;
44 сигнал записи в регистр блока 20;
45 сигнал стробирования ассоциативного поиска по внешнему поисковому аргументу.
The following control signals are applied to the device:
35 write signal to the drive 1;
36 signal polling drive 1;
37 a sample signal of the decoder unit 14;
38 a write signal to the register of block 14;
39 reset signal to “0” of block register 14;
40 a write signal to the polling register of block 15;
41 a write signal to the masking register of block 15;
42 reset signal to “0” of the polling and masking registers of blocks 15 and 20;
43 a gating signal for the worked out and sampling of the next active line by block 18, as well as for issuing by the encoder 19 to the address outputs 33 the addresses of the active line;
44 a write signal to the register of block 20;
45 signal gating associative search for an external search argument.

На фиг. 2 приведен пример реализации ассоциативного элемента 2 памяти, состоящего из RS-триггера 46, элементов И-НЕ с первого 47 по пятый 51, элемента 2И-ИЛИ-НЕ 52. На фиг.2 также представлены, не показанные на фиг.1 ограничительные элементы с первого 53 по четвертый 56 в виде резисторов, реализующие функцию "Монтажное И". In FIG. 2 shows an example implementation of an associative memory element 2, consisting of an RS flip-flop 46, AND-NOT elements from the first 47 to 5th 51, element 2I-OR-NOT 52. FIG. 2 also shows restrictive elements, not shown in FIG. 1 from the first 53 to the fourth 56 in the form of resistors that implement the "Mounting And" function.

Блок 14 селектора и дешифратора адреса (фиг.3) содержит регистр 57, дешифратор адреса 58, группу элементов ИЛИ 59. Block 14 of the selector and the address decoder (figure 3) contains a register 57, an address decoder 58, a group of OR elements 59.

Блок 15 регистров опроса и маскирования данных (фиг.4) состоит из регистра 60 опроса, регистра 61 маскирования, первой 62 и второй 63 групп инверторов, первой 64 и второй 65 групп элементов И, группы элементов ИЛИ 66. Block 15 registers polling and masking data (figure 4) consists of a register 60 polling, register 61 masking, the first 62 and second 63 groups of inverters, the first 64 and second 65 groups of AND elements, element groups OR 66.

Блок 20 задания режимов ассоциативного поиска (фиг.5) содержит регистр 67, элементы ИЛИ первой 68 и второй 69 групп. Block 20 defining modes of associative search (figure 5) contains a register 67, OR elements of the first 68 and second 69 groups.

В [3] показаны примеры реализации анализатора многократного совпадения, в [4] регистра фиксации реакций. In [3], examples of the implementation of a multiple-coincidence analyzer are shown in [4] of the reaction fixation register.

Устройство может работать в следующих режимах: запись по заданному адресу (группе адресов) с маскированием произвольных разрядов записываемого слова (группы слов); считывание по заданному адресу; ассоциативный маскированный поиск по внешнему поисковому аргументу; ассоциативный маскируемый поиск с использованием слов из ассоциативного накопителя в качестве аргументов поиска; коньюнктивный и дизьюнктивный маскируемый ассоциативный поиск. The device can operate in the following modes: recording at a given address (group of addresses) with masking arbitrary bits of the recorded word (group of words); reading at a given address; associative masked search by external search argument; associative masked search using words from an associative drive as search arguments; conjunctive and disjunctive maskable associative search.

В режиме записи по заданному адресу записываемое слово поступает со входов 29 и по сигналу 40 фиксируется в регистре 60 опроса блока 15. Затем в регистр 61 этого блока со входов 29 по сигналу 41 заносится маска (единицы в разрядах регистра маски определяют маскирование соответствующих разрядов накопителя). Одновременно с этим на входы 31 дешифратора подается m-разрядный код адреса строки накопителя (М=2.m число слов в накопителе). In the recording mode at the specified address, the word being written is received from inputs 29 and, by signal 40, it is fixed in the polling register 60 of block 15. Then, a mask is entered into register 61 of this block from inputs 29 by signal 41 (units in the bits of the mask register determine the masking of the corresponding bits of the drive) . At the same time, an m-bit code for the drive line address (M = 2.m number of words in the drive) is supplied to the inputs 31 of the decoder.

И при подаче сигнала 35 записи в накопитель 1 и дешифрации адреса в дешифраторе 58 по сигналу 37 на входе 3 и 4 ассоциативных элементов 2 памяти поступит одна из следующих комбинаций сигналов: "10" код записи единицы, "01" код записи нуля, "00" код маскирования записи, а на входы 7 элементов 2 памяти выбранной строки накопителя подается активный уровень. И, таким образом, производится запись по выбранному адресу. And when the signal 35 is written to the drive 1 and the address is decrypted in the decoder 58 by the signal 37 at the input 3 and 4 of the associative elements 2 of the memory, one of the following signal combinations will arrive: "10" unit write code, "01" zero record code, "00 "the code for masking the record, and the active level is supplied to the inputs of 7 memory elements 2 of the selected line of the drive. And thus, recording is made at the selected address.

В случае записи слова по группе адресов в регистр 57 блока 14 со входов 30 по сигналу 38 записывается аргумент, в котором единицы соответствуют активизируемыми строкам накопителя 1. If a word is written in a group of addresses in register 57 of block 14 from inputs 30, the signal 38 is used to write an argument in which units correspond to the activated lines of drive 1.

В режиме считывания информации по заданному адресу на входы 31 дешифратора 58 блока 14 подается код адреса считываемой строки, который дешифрируется по сигналу 38, активизируя входы 7 элементов 2 памяти считываемой строки ассоциативного накопителя. Считываемое слово в инверсном коде фиксируется в выходном регистре 16 по сигналу 36 опроса накопителя. Регистр 57 блока 14 в этом режиме должен быть обнулен. In the mode of reading information at a given address, the code of the address of the read line is decoded to the inputs 31 of the decoder 58 of block 14, which is decoded by signal 38, activating the inputs 7 of the memory element 2 of the read line of the associative drive. The read word in the inverse code is fixed in the output register 16 by the signal 36 of the survey drive. Register 57 of block 14 in this mode should be reset to zero.

В режиме ассоциативного маскируемого поиска по внешнему поисковому аргументу аргумент поиска поступает со входов 29 и по сигналу 40 фиксируется в регистре 60 опроса блока 15. Затем в регистр 61 маскирования этого блока записывается маска по сигналу 41. На всех выходах блока 14 должен быть установлен уровень логического нуля, что исключает влияние сигналов на выходах элементов И 49 и 50 на работу устройства в этом режиме. И при подаче сигнала 36 опроса накопителя 1 на входы 5 и 6 всех элементов 2 памяти поступит один из следующих признаков опроса: "01" сравнение с единицей, "10" сравнение с нулем, "00" маскирование сравнения. В первых двух случаях сигнал единичного уровня сохранится на выходе 11 элемента 2 памяти в случае совпадения признака опроса с битом, хранимым в этом элементе 2 памяти, и выход 11 этого элемента 2 памяти обнулится в противном случае. При маскировании сравнения на выходе 11 элемента 2 памяти сохранится единичный уровень вне зависимости от содержимого этой ячейки памяти. Результат ассоциативного поиска фиксируется в регистре 17 фиксации реакций по заднему фронту сигнала 36. При этом, если выявятся слова, совпавшие с аргументом поиска, то соответствующие им разряды регистра 17 установятся в единичное состояние. In the mode of associative masked search by an external search argument, the search argument is received from inputs 29 and, by signal 40, is fixed in the polling register 60 of block 15. Then, a mask by signal 41 is written to masking register 61 of this block. The logic level must be set at all outputs of block 14 zero, which eliminates the influence of the signals at the outputs of the elements And 49 and 50 on the operation of the device in this mode. And when signal 36 is sent for polling drive 1 to inputs 5 and 6 of all memory elements 2, one of the following polling attributes will come in: “01” comparison with unity, “10” comparison with zero, “00” masking the comparison. In the first two cases, the unit-level signal will be stored at the output 11 of the memory element 2 if the polling attribute coincides with the bit stored in this memory element 2, and the output 11 of this memory element 2 will be reset to zero otherwise. When masking the comparison, the output 11 of the memory element 2 will retain a single level regardless of the contents of this memory cell. The result of the associative search is recorded in the register 17 of fixing reactions on the trailing edge of the signal 36. Moreover, if words that match the search argument are detected, then the corresponding bits of register 17 will be set to a single state.

Анализатор 18 многократного совпадения служит для приоритетной выборки одной из активных линий регистра 17. При этом наивысшим приоритетом из аргументов обладает аргумент с нулевым адресом. The multiple-match analyzer 18 serves for priority selection of one of the active lines of the register 17. In this case, the argument with the zero address has the highest priority from the arguments.

Адрес активной линии, выбранной анализатором 18 многократного совпадения, кодируется шифратором 19 и выдается на адресные выходы 33 устройства по сигналу 43. Повторной подачей этого сигнала осуществляется стробирование отработанной инициализация следующей активной линии анализатором многократного совпадения. The address of the active line selected by the multiple coincidence analyzer 18 is encoded by the encoder 19 and is output to the address outputs 33 of the device by signal 43. By re-supplying this signal, the worked out initialization of the next active line by the multiple coincidence analyzer is gated.

В режиме ассоциативного маскируемого поиска с использованием слов из ассоциативного накопителя в качестве аргументов поиска перед подачей на устройство сигнала 36 опроса накопителя и сигнала 45 стробирования ассоциативного поиска по внешнему поисковому аргументу в регистр 61 блока 15 записывается маска, определяющая маскирование разрядов накопителя этом режиме. И при подаче сигналов 36, 45 на входы 5 и 6 всех элементов 2 памяти, кроме замаскированных, подается сочетание "11", запрещающее сравнение с внешним поисковым аргументом. Одновременно этим на входы 31 дешифратора 58 подается код адреса строки накопителя, являющейся поисковым аргументом. При дешифрации этого кода по сигналу 37 на входы 7 ассоциативных элементов 2 памяти этой строки накопителя подается уровень логической единицы. При этом, если в элементе памяти источнике бита поискового аргумента записана единица, то обнулится выход элемента И 49 этого элемента 2 памяти, а следовательно, обнулятся выводы 12 элементов 2 памяти соответствующего столбца накопителя, инициируя процесс сравнения с единицей содержимого всех остальных элементов памяти данного столбца накопителя. В том случае, если в каком-либо элементе 2 памяти указанного столбца накопителя хранится нуль, то выход элемента 2И-ИЛИ-НЕ 52, а, следовательно, и выход 11 этого элемента 2 памяти обнулится, указывая на несовпадение; если же в нем хранится единица, то на выходе 11 сохранится единичный потенциал. В случае, если в элементе 2 памяти источнике бита поискового аргумента записан нуль, то обнулится выход элемента И 50 этого элемента 2 памяти, а, следовательно, обнулятся выводы 13 элементов 2 памяти соответствующего столбца накопителя, инициируя процесс сравнения с нулем содержимого всех остальных элементов памяти данного столбца накопителя. В том случае, если в каком-либо элементе 2 памяти указанного столбца накопителя хранится нуль, то на выходе 11 этого элемента 2 памяти сохранится уровень логической единицы; если же в нем хранится единица, то на выходе 11 появится нулевой уровень, указывая на несовпадение. При маскировании на входах 5 и 6 элементов 2 памяти рассматриваемого столбца накопителя будет подано сочетание сигналов "00", фиксирующее на выходах 11 элементов 2 памяти этого столбца уровень логической единицы. In the associative masked search mode using words from the associative drive as search arguments, before applying the drive polling signal 36 and the associative search gating signal 45 by an external search argument to the device, a mask is defined in the register 61 of block 15, which defines masking of drive bits in this mode. And when signals 36, 45 are sent to inputs 5 and 6 of all memory elements 2, except for those masked, the combination "11" is given, which prohibits comparison with an external search argument. At the same time, the address code of the drive string, which is the search argument, is supplied to the inputs 31 of the decoder 58. When this code is decrypted by signal 37, the logical unit level is supplied to the inputs of 7 associative elements 2 of the memory of this line of the drive. Moreover, if one is written in the memory element of the source of the bit of the search argument, then the output of element And 49 of this memory element 2 is zeroed, and therefore, the conclusions of 12 memory elements 2 of the corresponding drive column are reset, initiating the comparison process with the content unit of all other memory elements of this column drive. In the event that zero is stored in any memory element 2 of the specified drive column, then the output of element 2 AND-NOT-52, and, therefore, the output 11 of this memory element 2 will be reset to zero, indicating a mismatch; if the unit is stored in it, then at the output 11 the unit potential will be preserved. If zero is written in the memory element 2 of the source of the search argument bit, then the output of the And 50 element of this memory element 2 is zeroed, and, therefore, the conclusions of 13 memory elements 2 of the corresponding drive column are reset, initiating the process of comparing the contents of all other memory elements with zero this drive column. In the event that zero is stored in any memory element 2 of the indicated storage column, then the output of this memory element 2 will be the level of the logical unit; if a unit is stored in it, then at output 11 a zero level will appear, indicating a mismatch. When masking at inputs 5 and 6 of elements 2 of the memory of the drive column under consideration, a combination of signals “00” will be given, fixing at the outputs of 11 elements 2 of the memory of this column the level of a logical unit.

При коньюнктивном ассоциативном маскируемом поиске поисковый аргумент формируется на основе операции коньюнкции над содержимым элементов памяти соответствующих разрядов (столбцов) тех слов (строк) накопителя, которые участвуют в образовании этого поискового аргумента. In conjunctive associative masked search, the search argument is formed on the basis of the conjunction operation on the contents of the memory elements of the corresponding bits (columns) of those words (rows) of the drive that are involved in the formation of this search argument.

До осуществления режима коньюнктивного ассоциативного маскируемого поиска регистр 67 блока 20 должен быть обнулен, в регистр 61 блока 15 записана маска, а в регистр 57 блока 14 аргумент, в котором единицы соответствуют словам накопителя, участвующим в формировании поискового аргумента. И при подаче на устройство сигнала 36 опроса накопителя и сигнала 45 стробирования ассоциативного поиска по внешнему поисковому аргументу в регистре 17 фиксации реакций запишется результат коньюнктивного ассоциативного маскируемого поиска. Prior to the conjunctive associative masked search mode, register 67 of block 20 must be reset to zero, a mask is written to register 61 of block 15, and an argument is entered in register 57 of block 14, in which the units correspond to the words of the drive participating in the search argument. And when the drive signal 36 is sent to the device and the associative search gating signal 45 by an external search argument, the result of the conjunctive associative masked search is recorded in the reaction fixing register 17.

Рассмотрим подробнее работу устройства в этом режиме на примере ассоциативных элементов памяти какого-либо столбца накопителя. На входы 5 и 6 этих элементов памяти подается сочетание сигналов "11". В начальном состоянии на входы 8 и 9, а также входы/выходы 12 и 13 подается уровень логической единицы. Единичный уровень подается также на входы 7 ассоциативных элементов памяти столбца накопителя, являющихся источниками битов поискового аргумента. При этом, если во всех элементах памяти источниках рассматриваемого столбца накопителя записаны единицы, то на входах/выходах 12 и 13 всех элементов памяти столбца установится комбинация сигналов "01", что соответствует единичному значению бита поискового аргумента. И содержимое всех элементов памяти данного столбца накопителя сравнивается с единицей (см. предыдущий режим). Если же хотя бы в одном элементе памяти источнике записан нуль, то на выходе элемента И-НЕ 50 этой и, следовательно, на входе/выходе 13 установится нулевой потенциал, и на третий вход элементов И-НЕ 49 со входа 8 всех элементов памяти указанного столбца накопителя с соответствующего выхода 25 блока 20 поступит сигнал нулевого уровня, устанавливающий на входах/выходах 12 элементов памяти столбца нулевой потенциал. Таким образом, на входах/выходах 12 и 13 элементов памяти данного столбца установится комбинация сигналов "10", соответствующая нулевому значению бита поискового аргумента. И содержимое всех элементов памяти данного столбца накопителя в этом случае будет сравниваться с нулем. Let us consider in more detail the operation of the device in this mode using the example of associative memory elements of a drive column. The inputs 5 and 6 of these memory elements are fed a combination of signals "11". In the initial state, inputs 8 and 9, as well as inputs / outputs 12 and 13, are supplied with the level of a logical unit. The unit level is also fed to the inputs of 7 associative memory elements of the drive column, which are the sources of bits of the search argument. Moreover, if units are recorded in all memory elements of the sources of the drive column in question, then a combination of signals “01” will be established at the inputs / outputs 12 and 13 of all column memory elements, which corresponds to a single value of the search argument bit. And the contents of all memory elements of this drive column are compared with unity (see previous mode). If, however, zero is recorded in at least one memory element, then the output of the AND-NOT element 50 of this and, therefore, the input / output 13 sets the zero potential, and the third input of AND-NOT elements 49 from the input 8 of all memory elements specified drive column from the corresponding output 25 of block 20 will receive a signal of zero level, setting at the inputs / outputs 12 of the memory elements of the column zero potential. Thus, at the inputs / outputs 12 and 13 of the memory elements of this column, a combination of signals "10" will be set, corresponding to the zero value of the bit of the search argument. And the contents of all memory elements of this drive column in this case will be compared with zero.

При дизъюнктивном ассоциативном маскируемом поиске поисковый аргумент формируется на основе операции дизъюнкции над содержимым элементов памяти соответствующих разрядов (столбцов) тех слов (строк) накопителя, которые участвуют в образовании этого поискового аргумента. In a disjunctive associative masked search, the search argument is formed on the basis of the disjunction operation on the contents of the memory elements of the corresponding bits (columns) of those words (rows) of the drive that are involved in the formation of this search argument.

До осуществления режима дизъюнктивного ассоциативного маскируемого поиска во все разряды регистра 67 блока 20 должны быть занесены единицы, в регистр 61 блока 15 записана маска, а в регистр 57 блока 14 аргумент, в котором единицы соответствуют словам накопителя, участвующим в формировании поискового аргумента. И при подаче на устройство сигнала 36 опроса накопителя и сигнала 45 стробирования ассоциативного поиска по внешнему поисковому аргументу в регистре 17 фиксации реакций запишется результат дизъюнктивного ассоциативного маскируемого поиска. Prior to the disjunctive associative masked search mode, all digits of register 67 of block 20 must be entered in units, a mask is written in register 61 of block 15, and an argument in register 57 of block 14, in which the units correspond to the words of the drive participating in the search argument. And when the drive signal 36 is sent to the device and the associative search gating signal 45 by an external search argument, the result of the disjunctive associative masked search is recorded in the reaction fixing register 17.

Рассмотрим подробнее работу устройства в этом режиме на примере ассоциативных элементов памяти какого-либо столбца накопителя. На входы 5 и 6 этих элементов памяти подается сочетание сигналов "11". В начальном состоянии на входы 8 и 9, а также входы/выходы 12 и 13 подается уровень логической единицы. Единичный уровень подается также на входы 7 ассоциативных элементов памяти столбца накопителя, являющихся источниками битов поискового аргумента. При этом, если во всех элементах памяти источниках рассматриваемого столбца накопителя записаны нули, то на входах/выходах 12 и 13 всех элементов памяти столбца установится комбинация сигналов "10", что соответствует нулевому значению бита поискового аргумента. И содержимое всех элементов памяти данного столбца накопителя сравнивается с нулем. Если же хотя бы в одном элементе памяти источнике записана единица, то на выходе элемента И-НЕ 49 этой и, следовательно, на входе/выходе 12 установится нулевой потенциал, и на третий вход элементов И-НЕ 50 со входа 9 всех элементов памяти указанного столбца накопителя с соответствующего выхода 26 блока 20 поступит сигнал нулевого уровня, устанавливающий на входах/выходах 13 элементов памяти столбца единичный потенциал. Таким образом, на входах/выходах 12 и 13 элементов памяти данного столбца установится комбинация сигналов "01", соответствующая единичному значению бита поискового аргумента. И содержимое всех элементов памяти данного столбца накопителя в этом случае будет сравниваться с единицей. Let us consider in more detail the operation of the device in this mode using the example of associative memory elements of a drive column. The inputs 5 and 6 of these memory elements are fed a combination of signals "11". In the initial state, inputs 8 and 9, as well as inputs / outputs 12 and 13, are supplied with the level of a logical unit. The unit level is also fed to the inputs of 7 associative memory elements of the drive column, which are the sources of bits of the search argument. Moreover, if zeros are recorded in all memory elements of the sources of the drive column in question, then a combination of signals “10” will be set at the inputs / outputs 12 and 13 of all column memory elements, which corresponds to the zero value of the search argument bit. And the contents of all the memory elements of this drive column are compared with zero. If, however, a unit is recorded in at least one memory element, then the output of the AND-NOT element 49 of this and, therefore, the input / output 12 sets the zero potential, and the third input of the AND-NOT elements 50 from the input 9 of all memory elements specified the drive column from the corresponding output 26 of the block 20 will receive a signal of zero level, which sets the unit potential at the inputs / outputs 13 of the memory elements of the column. Thus, at the inputs / outputs 12 and 13 of the memory elements of this column, a combination of signals “01” will be set, corresponding to the unit value of the bit of the search argument. And the contents of all memory elements of this drive column in this case will be compared with unity.

В устройстве реализована возможность осуществления как конъюнктивного, так и дизъюнктивного ассоциативного поиска для различных разрядов ассоциативного накопителя за счет задания определенного аргумента в регистре 67 блока 20. При этом единицы, записанные в разряды этого регистра, инициируют режим дизьюнктивного ассоциативного маскируемого поиска, а нули конъюнктивного. The device implements the possibility of performing both conjunctive and disjunctive associative searches for various bits of the associative drive by setting a specific argument in the register 67 of block 20. Moreover, the units recorded in the bits of this register initiate the mode of disjunctive associative masked search, and the zeros of the conjunctive.

Таким образом, достигается цель изобретения, заключающаяся в расширении области применения устройства, за счет обеспечения возможности проведения конъюнктивного и дизъюнктивного ассоциативного поиска с поразрядным заданием соответствующего режима ассоциативного поиска. Thus, the objective of the invention is achieved, which is to expand the scope of the device, by making it possible to conduct conjunctive and disjunctive associative searches with bitwise defining the corresponding mode of associative search.

Claims (2)

1. АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее ассоциативный накопитель, блок селектора и дешифратора адреса, регистр фиксации реакций, анализатор многократного совпадения, шифратор, выходной регистр, блок регистров опроса и маскирования данных, управляющие входы которого являются входами сигналов записи и сброса этого блока, сигналов задания режима, записи и опроса устройства, информационные входы являются входами данных первой группы устройства, а выходы с первого по четвертый каждой группы присоединены к входам с первого по четвертый ассоциативных элементов памяти соответствующего столбца ассоциативного накопителя, первые выходы элементов памяти соответствующего столбца ассоциативного накопителя соединены и подключены к соответствующему входу выходного регистра, управляющий вход которого соединен с управляющим входом регистра фиксации реакций и является входом опроса устройства, а выходы выходами данных устройства, пятые входы ассоциативных элементов памяти соответствующей строки накопителя объединены и подключены к соответствующему выходу блока селектора и дешифратора адреса, информационные выходы которого являются входами данных второй группы устройства, адресные входы адресными входами устройства, а управляющие входы входами сигналов записи, селекции и сброса устройства, вторые выходы элементов памяти соответствующих строк накопителя объединены и подключены к соответствующим входам регистра фиксации реакций, выходы которого соединены с входами анализатора многократного совпадения, выход состояния которого является выходом состояния устройства, а управляющий вход входом сигнала стробирования и управляющим входом выборки шифратора, входы которого подключены к выходам анализатора многократного совпадения, а выходы являются адресными выходами устройства, отличающееся тем, что в него введен блок задания режимов ассоциативного поиска, входы которого подключены к входам данных первой группы устройства, управляющие входы являются входами сигналов записи и сброса блока, первый и второй выходы каждой группы выходов соединены соответственно с шестым и седьмым входами ассоциативных элементов памяти соответствующего столбца ассоциативного накопителя, а первый и второй выходы каждой группы блока задания режимов ассоциативного поиска подключены соответственно к первому и второму выходам ассоциативных элементов памяти соответствующего столбца накопителя, управляющий вход блока регистров опроса и маскирования является входом сигнала стробирования ассоциативного поиска по внешнему поисковому аргументу устройства. 1. ASSOCIATIVE MEMORY DEVICE, containing an associative drive, an address selector and decoder unit, a reaction fixation register, a multiple-coincidence analyzer, an encoder, an output register, a block of polling and masking registers, the control inputs of which are the inputs of the write and reset signals of this block, reference signals mode, recording and polling the device, the information inputs are the data inputs of the first group of the device, and the outputs from the first to fourth of each group are connected to the inputs from the first to the fourth of associative memory elements of the corresponding column of the associative drive, the first outputs of the memory elements of the corresponding column of the associative drive are connected and connected to the corresponding input of the output register, the control input of which is connected to the control input of the reaction fixation register and is the input of the polling device, and the outputs are the outputs of the device data, the fifth inputs associative memory elements of the corresponding drive string are combined and connected to the corresponding block output with an address selector and decoder, the information outputs of which are data inputs of the second device group, the address inputs are the device address inputs, and the control inputs are device write, selection and reset signal inputs, the second memory element outputs of the corresponding drive strings are combined and connected to the corresponding inputs of the reaction fix register, the outputs of which are connected to the inputs of the multiple coincidence analyzer, the status output of which is the device status output, and the control input is the input the gating signal and the control input of the sample of the encoder, the inputs of which are connected to the outputs of the multiple-analyzer, and the outputs are the address outputs of the device, characterized in that it contains an associative search mode setting unit, the inputs of which are connected to the data inputs of the first device group, the control inputs are inputs of recording and reset signals of the block, the first and second outputs of each group of outputs are connected respectively to the sixth and seventh inputs of associative memory elements, respectively vuyuschego column associative storage, and first and second outputs of each group of block assignment modes associative search are respectively connected to first and second outputs of the associative memory element corresponding storage column control input polling register block and the masking is the input signal is sampled associative search on external search argument device. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ассоциативный элемент памяти содержит триггер, элементы И-НЕ с первого по пятый, элемент 2И-ИЛИ-НЕ, входы установки триггера в "1" и "0" подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И-НЕ, первые входы которых соединены с вторыми входами третьего и четвертого и с первым входом пятого элементов И-НЕ и являются пятым входом ассоциативного элемента памяти, первый и второй входы которого подключены соответственно к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ, третий вход соединен с первыми входами третьего элемента И-НЕ и элемента 2И-ИЛИ-НЕ, четвертый вход подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ и четвертому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, шестой и седьмой входы ассоциативного элемента памяти подключены к третьим входам соответственно третьего и четвертого элементов И-НЕ, первый и второй выходы ассоциативного элемента памяти подключены соответственно к второму и пятому входам элемента 2И-ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с четвертым входом третьего и вторым входом пятого элементов И-НЕ и подключен к прямому выходу триггера, инверсный выход которого подключен к четвертому входу четвертого элемента И-НЕ и шестому входу элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход которого является вторым выходом ассоциативного элемента памяти, выход пятого элемента И-НЕ является первым выходом ассоциативного элемента памяти. 2. The device according to claim 1, characterized in that the associative memory element contains a trigger, AND-NOT elements from the first to fifth, AND-OR-NOT element 2, the trigger setting inputs to "1" and "0" are connected respectively to the outputs of the first and the second AND-NOT elements, the first inputs of which are connected to the second inputs of the third and fourth and the first input of the fifth AND-NOT elements and are the fifth input of the associative memory element, the first and second inputs of which are connected respectively to the second inputs of the first and second elements And NOT, the third input is connected to the lane the input inputs of the third AND-NOT element and the 2 AND-OR-NOT element, the fourth input is connected to the first input of the fourth AND-NOT element and the fourth input of the 2-OR-NOT element, the sixth and seventh inputs of the associative memory element are connected to the third inputs of the third and of the fourth AND-NOT elements, the first and second outputs of the associative memory element are connected respectively to the second and fifth inputs of the 2-OR-NOT element, the third input of which is connected to the fourth input of the third and second input of the fifth AND-NOT elements and is connected to the direct output dy trigger inverse output of which is connected to a fourth input of the fourth AND-NO element and to the sixth input element 2I-OR-NO element whose output is the second output of the associative memory element, the output of the fifth AND-NO element is a first output of the associative memory element.
SU5023698 1991-11-05 1991-11-05 Associative storage RU2045787C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5023698 RU2045787C1 (en) 1991-11-05 1991-11-05 Associative storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5023698 RU2045787C1 (en) 1991-11-05 1991-11-05 Associative storage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2045787C1 true RU2045787C1 (en) 1995-10-10

Family

ID=21595134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5023698 RU2045787C1 (en) 1991-11-05 1991-11-05 Associative storage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2045787C1 (en)

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Балашов В.П., Кноль А.И. Многофункциональные запоминающие устройства. Л.: Энергия, 1972, с.58, рис. 2.1. *
2. Кохонен Т. Ассоциативные запоминающие устройства. М.: Мир, с 174, рис. 3.11. *
3. Кохонен Т. Ассоциативные запоминающие устройства. М.: Мир, с.163, рис. 3.4. *
4. Кохонен Т. Ассоциативные запоминающие устройства. М.: Мир, с.169, рис. 3.9. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5890201A (en) Content addressable memory having memory cells storing don't care states for address translation
US5325501A (en) Associative memory
US4053871A (en) Method and system for the iterative and simultaneous comparison of data with a group of reference data items
US5319763A (en) Data processor with concurrent static and dynamic masking of operand information and method therefor
EP0341896B1 (en) Content addressable memory array
US3483528A (en) Content addressable memory with means for masking stored information
US4257110A (en) Recognition memory with multiwrite and masking
US3660823A (en) Serial bit comparator with selectable bases of comparison
US3389377A (en) Content addressable memories
RU2045787C1 (en) Associative storage
US3434112A (en) Computer system employing elementary operation memory
US5001629A (en) Central processing unit with improved stack register operation
RU2025796C1 (en) Associative storage
RU2065207C1 (en) Associative memory matrix
US6198668B1 (en) Memory cell array for performing a comparison
EP0166772A1 (en) Improvements in or relating to computer systems.
SU1718274A1 (en) Associative memory
RU2001451C1 (en) Associative storage device
RU1805499C (en) Associative storage
RU2168216C2 (en) Associative memory matrix
US8078657B2 (en) Multi-source dual-port linked list purger
US3222648A (en) Data input device
SU1425692A2 (en) Two-channel device for interfacing two electronic computers
RU1833917C (en) Associative memory
SU1062712A1 (en) Microprogram processor