SU1234880A1 - Ассоциативное запоминающее устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам хранени  информации, и может быть использовано в системах хранени  и обработки информации , выполненных на узлах с большой степенью интеграции. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет обеспечени  поиска слов переменной длины по совокупности признаков и повышение эффективной емкости устройства. Устройство содержит накопитель 1, состо щий из ассоциативных  чеек пам ти, регистры 2-4, 12, 13, 15 и 16, шифратор 7, счетчики 8 и 14, дешифратор 10. При поиске информации в регистр 12 занос тс  коды ключей поиска, в регистр 13 записываетс  маска ключей поиска, в регистр 15 - информаци , предназначенна  дл  записи (если производитс  операци  записи по ключу), в регистр 16- маска информации. В устройстве производитс  поиск слов по произвольному количеству произвольно расположенных ключей, чтение или запись гфоизволь- ной области найденного слова, причем начало слова может располагатьс  в произвольном пор дке, так что накопитель 1 заполн етс  информацией полностью. 2 ил. Q (Л 00 4 00 00

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам хранени  информации, и может быть использовано в системах хранени  и обработки информации , выполненных на узлах с большой степенью интеграции.

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет обеспечени  поиска слов переменной длины по совокупности признаков и повышение эффективной емкости устройства.

На фиг. 1 представлена структурна  схема ассоциативного запоминающего устройства; на фиг. 2 - структурна  схема блока управлени .

Устройство содержит (фиг. 1) накопитель I, выполненный из ассоциативных  чеек пам ти, регистр 2 опроса, регистр 3 маски, регистр 4 слова, элементы И 5|...5m (ш - число ассоциативных  чеек пам ти накопител  1), регистр 6 адреса, шифратор 7, первый счетчик 8, блок 9 сравнени , дешифратор 10, элемент ИЛИ 11, первый 12 и второй 13 регистры числа, второй счетчик 14, третий 15 и четвертый 16 регистры числа, блок 17 управлени , имеющий входы 18-20, выходы 21-32, входы 33-35, выходы 36-38.

Блок 17 управлени  (фиг. 2) содержит логические элементы 39-69, в том числе элементы 39, 41, 43, 48, 52, 57, 60, 61 задержки , элементы ИЛИ 40, 42, 47, 53, 56, 62, 65, 66,

ОБЪЕКТ - КПИАДРЕСКИЕВЧИСЛОСТУДЕНТОВ1200

необходимо число 1200 заменить на 1257, то

ОБЪЕКТ-КПИ

111111111100000000111111111111110000 .1257

000000000000000000000000000000001111

На входы 19 и 20 блока 17 подаютс  единичные сигналы соответственно в случае записи информации по ключу или считывани  информации по ключу.

По сигналу начала работы, подаваемому на вход 18 блока 17, счетчик 8 устанавливаетс  в нуль, а все разр ды регистра6 - в единицу, триггер 70 и счетчик 71 устанавливаютс  в нуль. Далее сигнал через элемент 39 задержки и элемент ИЛИ 40, 60 и выход 27 блока 17 управлени  поступает на управл ющие входы регистров 2, 3, 12, 13 и вход счетчика 14; часть разр дов регистра 12 к символов поступает на регистр 2 (к - число групп разр дов, содержащихс  в  чейке накопител  1) и к разр дов с второго регистра 13 - на регистр 3.

Сигнал через элемент 41 задержки, элемент ИЛИ 42 и выход 22 блока 17 посту

элементы И 44-46, 49-51, 54, 55, 58, 59, 63, 64, элементы НЕ 67-69.

Устройство также содержит триггер 70j счетчик 71 сдвигов и элемент ИЛИ 72. Все блоки предлагаемого устройства могут быть выполнены в виде интегральных микросхем (одной или нескольких) с большой степенью интеграции или на серийно выпускаемых микросхемах малой и средней степени интеграции.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии в  чейках пам ти накопител  1 записаны информационные слова произвольной длины и соответствующие им коды. Структура записи информа- ции в накопителе 1 следующа : код символов информационного слова записываетс  в  чейку с любого ее разр да; если слово не помещаетс  в.одной  чейке, то его продолжение располагаетс  в следующей  чейке; если недостаточно двух  чеек, использу- етс  три, четыре и больше  чеек.

При поиске информации на регистры 12, 13, 15, 16 записываетс  следуюида  информаци : на регистр 12 занос тс  коды ключей поиска (в общем случае их может быть неосколько); на регистр 13 - маска ключей поиска; на регистр 15 - информаци , предназначенна  дл  записи (если производитс  операци  записи информации в накопитель 1 по ключу); на регистр 16 - маска информации. Например, если в информационном слове:

в регистры 12, 13, 15 и 16 соответственно занос тс  коды:

Ч И С Л О СТУД Е Н ТОВ

5

пает на управл ющий вход накопител  1, происходит ассоциативный опрос накопител  1, на управл ющих выходах которого формируютс  сигналы единичного уровн , соответствующие совпадению незамаскированных разр дов  чейки с незамаскированными разр дами регистра 2. В случае, если хот  бы на одном из выходов будет сформирован сигнал единичного уровн , что соответствует наличию в накопителе I хот  бы одного слова, начало которого совпадает с началом пол  ключей искомого слова, то на выходе элемента ИЛИ 11 будет сформирован сигнал единичного уровн , которым откроетс  элемент И 46 и сигнал через от- 5 крытый элемент И 51 поступит на выход 26 блока 17. По этому сигналу в регистре 6 записью единицы в соответствующих разр дах зафиксируютс   чейки, содержимое которых

0

совпадает с полем ключей, если така   чейка одна, то через шифратор 7 номер ее записываетс  на счетчик 8 (если более чем одна, то записи не происходит). Сигналом с выхода элемента 52 задержки триггер 70 устанавливаетс  в единичное состо ние, а сам сигнал через элементы ИЛИ 53, И 55, ИЛИ 40, ИЛИ 66, выход 27 блока 17 поступает на регистры 2, 3, 12, 13, вызыва  сдвиг их содержимого на к разр дов, при этом на регистре 2 оказываютс  следующие к разр - дов ключа, а на регистре 3 - следующие к разр дов маски ключа. Сигналом, задержанным элементом 41 задержки, снимаемым с выхода элемента ИЛИ 42 через выход 22 блока 17, накопитель 1 опрашиваетс  на наличие  чейки, содержимое которой в незамаскированных разр дах совпадает с содержимым части ключевой информации, наход щейс  в регистре 2: в случае совпадени  с соответствующих управл ющих выходов накопител  1 снимаютс  сигналы единич- ного уровн , а на выходах элементов И 5 единичные сигналы формируютс  лишь в том случае, если найденна   чейка следует за  чейкой, отмеченной в предыдущем цикле поиска, т. е. если находитс  слово в накопителе 1, перва  и втора  часть ключевого пол  которого совпадает с заданным ключом . Если такие слова есть и на выходе хот  бы одного из элементов И 5 формируетс  сигнал единичного уровн , то вновь снимаетс  сигнал с выхода элемента ИЛИ 11 и устройство работает аналогично, сравнива  третью, четвертую и так далее части ключевого пол . Конец поисковой процедуры определитс , когда будет проанализировано все поле ключей и счетчик 14, содержимое которого увеличиваетс  на к вс кий раз при сдвиге информации на к разр дов в ре- гистрах 2, 3, 12, 13, выдаст сигнал переполнени , который, пройд  через вход 35 блока 17, откроет элемент И 54 и закроет элемент И 5, прекратив тем самым опрос накопител  1.

Если на одном из циклов поиска на выходах элементов И 5 не бедут сформировано ни одного сигнала, то нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 11 закроетс  элемент И 46. Если триггер 70 при этом находилс  в нулевом состо нии (соответству- ет первому циклу работы устройства), то сигнал через открытый элемент И 44 поступает на счетный вход счетчика 71, на вход установки в единицу регистра 6 и на вход управлени  вправо на один разр д содержимого регистров 2, 3, 12, 13, 15, 16. Этим же сигна- лом, прошедшим через элемент ИЛИ 42, выдаетс  сигнал опроса на  чейки накопител  1, при этом единичные сигналы будут сформированы на тех управл ющих выходах , в соответствующих  чейках кооторых записана информаци , совпадающа  незамаскированными разр дами с (к-1)-ми разр дами ключевого пол , сдвинутыми на раз5

0 n

р д вправо (соответствует тому случаю, если искомое слово записано, начина  с второго разр да). Если такое слово (или слова) будет найдено, то с выхода элемента ИЛИ 11 формируетс  сигнал единичного уровн  и устройство функционирует по описанному способу. Если в момент выдачи нулевого сигнала с выхода элемента ИЛИ 11 триггер 70 находилс  в единичном положении (соответствует работе устройства на втором и дальнейших циклах), то открываетс  элемент И 45, на выходе которого формируетс  сигнал единичного уровн , который, пройд  через элемент ИЛИ 47, поступает далее на управл ющие входы регистров 2, 3, 12, 14, вызыва  сдвиг вправо на к разр дов. Эта операци  повтор етс  до тех пор, пока блок 9 не выдаст сигнал равенства (соответствует возврату информации в регистрах 2, 12, 3, 13 в исходное состо ние перед установкой триггера 70 в единицу). По сигналу равенства, подаваемому на вход 33 блока 17, открываетс  элемент И 49, триггер 70 устанавливаетс  в нуль и начинаетс  повторное выполнение первого цикла , при этом ключ в регистре 2 оказываетс  сдвинутым на разр д вправо. Если счетчик 71 при этом выдаст сигнал переполнени  по выходу 30, это означает, что искомой информации нет в накопителе 1. В противном случае, будет выдан сигнал с выхода элемента И 54 (в этот момент будет найдено искомое слово, причем адрес его начала хранитс  на счетчике 8, а информаци  в регистрах 15 и 16 сдвинута влево на то же число разр дов, что и начало найденного слова относительно начала  чейки).

По сигналу с выхода элемента И 54 происходит перепись информации из регистра 15 на регистр 12 и из регистра 16 на регистр 13.,этим же сигналом через элемент И 56 производитс  считывание  чейки накопител  1, в которой хранитс  начало найденного слова, на регистр слова 4. В режиме чтени  (соответствует единичному сигналу на входе 19 блока 17) открытым оказываетс  элемент И 58, сигналом с выхода которого информаци  из регистра 4 переписываетс  на регистр 2, причем переписываютс  только разр ды, отмеченные единицами в регистре 3, затем сигналом с выхода элемента И 64 содержимое счетчика 8 увеличиваетс  на к разр дов. Операци  повтор етс  до тех пор, пока счетчик 14 не выдаст сигнал переполнени , которым откроетс  элемент И 63, сигнал с выхода которого  вл етс  сигналом конца операции. При записи информации (соответствует единичному сигналу на входе 20 блока 17) единичным сигналом с выхода элемента И 59 информаци  из регистра признака 2 переписываетс  на регистр 4, причем переписываютс  только разр ды, отмеченные единицами в регистре 3. Затем сигналом, задержанным элементом

61 задержки, содержимое регистра 4 записываетс  в накопитель 1. В остальном устройство при записи работает так, как и в режиме чтени .

После окончани  работы устройства в режиме чтени  на регистре 12 зафиксирован код считанной информации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее накопитель, регистр слова, регистр маски, регистр адреса, элементы И, шифратор, регистр опроса, регистры числа, с первого по третий, и блок управлени , причем управл ющие выходы накопител  подключены к первым входам элементов И, выходы которых соединены с входами регистра адреса, выходы которого подключены к вторым входам эле.ментов И, информационный выход регистра опроса и выход регистра маски подключены к одним из управл ющих входов накопител , информационные вход и выход которого соединены соответственно с информационным выходом и входом регистра слова, один из выходов переполнени  первого регистра числа соединен с одним из выходов заполнени  регистра опроса, другие управл ющие входы накопител , одни из управл ющих входов регистра адреса, рег истра опроса, регистра слова и первого и второго регистров числа и управл ющие входы регистра маски и третьего регистра числа подключены к соответствующим выходам блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью расщирени  области применени  устройства за счет обес

   печени  поиска слов переменной длины по совокупности признаков и повыщени  эффективной емкости устройства, в него введены дещифратор, первый и второй счетчики, блок сравнени , четвертый регистр числа и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И, выходы регистра адреса соединены с входами щифратора, выход которого подключен к первому входу блока сравнени  и одному из входов первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока сравнени  и входом дешифратора, выходы которого соединены с адресными входами накопител , другие выходы переполнени  первого регистра числа 5 соединены с другими входами заполнени  регистра опроса, выходы переполнени  и заполнени  регистра маски соединены с соответствующими входами заполнени  и переполнени  второго регистра числа, выход регис- -тра маски подключен к входам управле- 0 ни  разр дной записью регистра опроса и регистра слова, которые поразр дно соединены между собой, информационные выходы третьего и четвертого регистров числа подключены соответственно к информационным входам первого и второго регистров числа, другие входы первого счетчика, другие управл ющие входы регистра адреса, регистра опроса, регистра слова и первого и второго регистров числа, управл ющий вход четвертого регистра числа и входы вто- Q рого счетчика подключены к соответствующим выходам блока управлени , одни из входов которого соединены с выходами блока сравнени , элемента ИЛИ и второго счетчика, а другие входы  вл ютс  управл ющими входами устройства.

   5

   21

   28

   25 J4 W 23133 3S 23 2023 36

   27 22

   38 31 oo

   35 37 2

   uz.2

   Редактор В. Ковтун Заказ 2702/53

   Составитель В. Рудаков

   Техред И. ВересКорректор Е. Рошко

   Тираж 543Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий

   П3035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4