SU1127008A1 - Ассоциативное запоминающее устройство - Google Patents

Abstract

) АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЙ1ДЁЕ УСТрСЖСТВО, содержащее накопитель, регистр опроса, группу элементов ИЛИ, счетчикиi индикаторы результата поиска , элемент ИЛИ, дийамическнй триггер и блок управлени , причем выхо элементов ИЖ группы подключены к первым входам счетчиков, выходы которых подключены к входам индикаторов результата поиска и входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу динамического триггера, выход которого подключен к первым входам эле .ментов ИЛИ группы, выходы блока управлени  соединены с управл ю1цими входами динамического триггера, накопител  и регистра опроса, один из выходов которого подключён к входу накопител , о т л и ч а ю щ ее с   тем, что, с целью расширени  области применени  устройства за счет увеличени  числа критериев поиска, в него введены коммутаторы и блоки срав цени , первые входы которых соедине- g ны с выходами накопител , вторые вхо (Л ды подключены к другому выходу регистра опроса,а выходы соединены с входами коммутаторов, первые и вторые выходы которых подключены к вторым входам счетчиков и элементов ИЛИ группы. ,

Description

Изобретение относитсл к вычислительной технике и может быть испольт /зовано при построении зaпo шнaюIциx устройств. Известно ассощ1ативное запоминающее устройство, содержащее наколитес регистр опроса, блок управлени , группы элементой И, блоки местного управлени , дополш:тельные накопители и блоки вывода результата. В этом устройстве осуществл етс  поиск в массиве чисел, ближайших к заданному Ci3. Недостатком известного устройства  вл етс  повьшенна  сложность, в частности большое количество межсловарных логических св зей, Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  ассоциативное запоминающее устройство, содержащее накопитель, регистр опроса , элементы ИЛИ, счетчики идетекто - ры по числу хранимых признаков, до . полнительный злемент ШШ, динамический триггер и блок управлени , причем выходы элементов ИЛИ подключены к первым входам соответствуки их счет чиков, выходы которых подключены к входам детекторов и входам дополни тельного элемента ИШ, выход кбторого подключен к входу динамического триггера, выход которого подключен к входам элементов ИЛИ 2 J. Данное устройство позвол ет произ водить поиск хранимых признаков, максимальное количество разр дов которых совпадает с разр да признака опроса (поиск по минимуму рассто ни  Хэмминга). Однако поиск по числовой близости в указанном устройстве не выполн етс , что сужает область его применени . Цель изобретени  - расширение области гфименени  устройства за сче увеличени  числа критериев поиска, в частности поиска по числовой бли- зости. Поставленна  цель достигаетс  тем что в ассоциативное запоминающее уст ройство, содержащее накопитель, регистр опроса, группу элементов ШШ, счетчики, индикаторы результата поис ка, элемент ИЛИ, динамический триггер и блок управлени , причем выходы элементов ИЖ группы подключены к первым входам счетчиков, выходы кото рых подключены к входам индикаторов результата поиска и входам элемента ШШ, в.ыход которого подключен к вхо ду динамического триггера, выход ко торого подключен к первым входам элементов ШШ группы, выходы блока управлени  соединены с управл ющими входами динаьмческого триггера, накопител  и регистра опроса, один из выходов которого подключен к входу накопител , введены коммутаторы и блоки сравнени , первые входы которых соединены с выходами накопител , вторые входы подключены к другому выходу регистра опроса, а выходы соединены с входами коммутаторов, первые и вторые выходы которых подютючены к вторым входам счетчиков и элементов ИЛИ группы.. На фиг. 1 показана структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2, 3 и 4 - примеры выполнени  соответственно блока сравнени , коммутатора и блока управлени . Устройство содержит (фиг. 1) нако-, питель t, регистр 2 опроса, блоки 3 сравнени , коммутаторы 4, группу элементов ИЛИ 5, счетчики 6, индикаторы 7 результата поиска, элемент ИЛИ 8 и динамический триггер 9, Кроме того, на фиг. 1 отмечены первые 10 и вторые 11входы блоков 3 сравнени , первые 12и вторые 13 входы и первые 14 и вторые 15 выходы коммутаторов 4. Устройство также содержит блок управлени , входы 17 запуска. Блок 16 имеет выходы 18-20. Елок 3 сравнени  содержит (фиг.2) элементы И 21 и 22 И элемент НЕ 23. Коммутатор 4 содержит (фиг. 3) первый 24 и второй 25 триггеры, элементы И 26-29, элементы ИЛИ 30 и 31. Блок 16 управлени  содержит (фиг. 4) К-разр дный счетчик 32, группу элементов И 33, сдвиговый регистр 34, генератор 35 тактовых импульсов , злемент НЕ 36 и элемент ИЛИ 37. На фиг. 4 отмечены также вычитающий вход 38 счетчика 32 и вход 39 сдвига регистра 34. С целью упрощени  схемы на фиг.1 не показаны цепи записи и считывани  информации, выполнение которых известно и несущественно дл  данного изобретени . . Устройство работает следующим образом . Перед ассоциативным поиском коммутаторы 4, счетчики 6, индикаторы 7 и динамический триггер 9 устанавливаютс  в начальное состо тше.

31

Накопитель 1 представл ет собой, например, ассоциативную матрицу, реализующую простой поиск по равенству. Опрос накопител  1 производитс  поразр дно , начина  со старшего и в пор дке убывани  разр дных весов, причем на каждом разр де опрос повтор етс  столько раз, сколько составл (ет вес данного разр да.

По сигналу запуска на входах 17 устанавливаетс  единица в старпшй разр д регистра 34 (фиг. 4) и счет-. чика 32, в,остальные разр ды которых устанавливаютс  нули. Далее на К-й разр дный срез накопител  1 (и К-й разр д регистра 2) поступают 2 сигналов опроса. Затем по сигналуобнулени  счетчика 32 единица в регистре 34 сдвигаетс  на один разр д в сторону младших и через открытые элементы И 33 содержимое регистра 34 дублируетс  в счетчик 32, т.е. выбираетс  следующий разр дный срез и т.д.

В случае несовпадени  текущего разр да некоторого хранимого признаi ка и признака опроса на- соответствующем выходе накопител  1 и, соответственно ,на входе 11 соответствующего блока 3 сравнени  по вл ютс  . сигналы несовпадени , повтор ющиес , как было сказано, столько раз, сколько составл ет вес данного разр да. Одновременно на вход 10 блоков 3 сравнени  подаетс  значение данного разр да признака опроса. При этом сигналы на входе 11 дублируютс  на выходе 12 блока 3 сравнени , если данный разр д данного хранимого признака больше одноименного разр да признака опроса, или на выходе 13 если меньше.

Если хранимый признак в целом больше признака опроса, то на выходе 14 коммутатора 4 дублируютс  сигналы на входе 12, а на выходе 15 - все сигналы на входе 13; если меньше, то наоборот.

Сигналы с выхода 14 коммутатора 4 поступают на один из входов (например , суммирующий) соответствующего счетчика 6, а с выхода 15 через элемент ИЛИ 5 - на другой вход соответ ственно вычитающий) счетчика 6.

27008л

Таким образом, после окончани  опроса накопител  1 в каждом счетчике 6 оказываетс  записано число, равное модулю разности между соответ ствующим хранимым признаком и признаком опроса.

После того, как ассоциативньй опрос накопител  1 закончен, вы вл ютс  счетчики (или один счетчик) 6 Q с минимальным, например, записанным кодом. Дл  этого запускаетс  динамический триггер 9, который генерирует последовательность импульсов до тех пор, пока не произойдет обнуление |г хот  бы одного из счетчиков 6.

Сигналы обнулени  .счетчиков 6 фиксирук тс  в соответствующих индикаторах 7, отмеча  выбранные хранимые признаки, и через элемент ИЛИ 8 выQ ключают динамический триггер 9,

прекраща  генерируемую им последовательность .

В качестве накопител  1 может быть использован любой накопитель, допус5 кающий одновременное считывание всех одноименных разр дов разных слов (разр дного среза). В частности, может использоватьс  ортогональный накопитель , примен емый в некоторых ассоциативных процессорах и построенO Hbtfi на микросхемах оперативной пам ти размерностью один разр д К слов или накопитель напоследовательно соединенных регистрах; соответственно при этом изменитс  конкретна 

5 реализа1щ  блоков 3 сравнени  и отпадает необходимость в наличии св зи между накопителем 1 и регистром 2 опроса.

I Следует отметить, что, занос  в

0 исходное состо н.1в различные значени  в счетчики 6, мен   местами суммирующие и вычитаюи И.е. входы счетчиков , а также упроща  схему(использу  более простые коммутаторы 4), можно

5 реализовать в устройстве поиск храни-, мых признаков, наиболее удаленных от признака опроса, и более простые виды поиска (поиск ближайщего большего, меньшего и т.д.).

0

Таким образом, в предложенном устройстве вьтолн етс  поиск по числовой близости, т.е. область применени  устройства расширена.

Фиг. 2

12 13