SU785897A1 - Ассоциативное запоминающее устройство - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области запоминающих устройств.

Известно ассоциативное запоминающее устройство (АЗУ), содержащее матрицу элементов пам ти, формирователи опросного тока, регистры и детекторы 1.

В этом устройстве элементы пам ти помимо собственно функции запоминани  долж ны выполн ть функцию «Неравнозначность (или Равнозначность) над хранимой и опросной информацией. Это значительно усложн ет элемент пам ти и, следовательно, все Ю устройство, и приводит к больщим аппаратурным затратам, при которых использование такого АЗУ (особенно больщого объема) экономически невыгодно.

Из известных устройств наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  АЗУ, содержащее регистры, подключенные через элементы ИЛИ к дещифратору , элементы пам ти, детекторы, щифратор и блок управлени  2, .5.

Недостатком этого устройства  вл етс  20 больщое количество выходных шин дешифратора (при больщой емкости устройства), а также значительные аппаратурные затраты и сложность самого дешифратора с большим количеством выходных шин, что снижает быстродействие устройства и преп тствует построению АЗУ большого объема.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и упрощение устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит многовходовые элементы И и дополнительные дешифраторы. Входы дешифратора подключены к одним из выходов регистра, другие выходы которого соединены соответственно со входами дополнительных дешифраторов. Выходы дешифраторов подключены к соответствующим входам многовходовых элементов И, выходы которых соединены со входами соответствующих элементов пам ти, выходы которых подключены ко входу детектора.

На фиг. 1 изображена структурна  схема предложенного АЗУ, например емкостью 64 шестиразр дных двоичных числа, содержащего один дополнительный дешифратор; на фиг. 2 а - элемент пам ти дл  ПЗУ, на фиг. 2, б - дл  полупосто нного запоминающего устройства (ПИЗУ); на фиг. 2вдл  оперативного запоминающего устройства (ОЗУ); на фиг. 2, г - вариант элемента пам ти дл  ОЗУ.

Устройство содержит регистр 1, дешифратор 2, дополнительный дешифратор 3, многовходовые элементы И 4, элементы пам ти 5, детектор 6 и блок управлени  7, синхронизируюндий работу всех остальных блоков и элементов устройства.

Выходы дешифратора 2 подключены к одним из выходов регистра 1, другие выходы которого соединены соответственно со входами дополнительного дешифратора 3. Выходы дешифраторов 2 и 3 подключены к соответствующим входам элементов И 4, выходы которых соединены со входами соотзетствуюш ,их элементов пам ти 5, а выходы элементов пам ти 5 соединены со входом детектора 6.

В описанном устройстве факт записи любого шестиразр дного кода отождествл етс  с установкой, например, в единичное состо ние соответствующего элемента пам ти 5.

В зависимости от требований к частоте и продолжительности времени записи элемент пам ти 5 может быть выполнен различными способами.

Если в устройстве допустима однократна  запись (ПЗУ), то элемент па.м ти 5 может быть выполнен в виде усилительного элемента (см. фиг. 2, а), либо перемычки, соедин ющей выход соответствующего элемента И со входом детектора 6 (в последнем случае факт отсутстви  записи может быть представлен отсутствием соответствующего элемента И 4).

Если в устройстве допустима сравнительно редка  и медленна  запись информации (ППЗУ), то элемент пам ти 5 может быть выполнен в виде ключа 8, два выхода которого , соответствующие считыванию и записи , соединены со входами запоминающего элемента 9 (см. фиг. 2,6).

Если в устройстве требуетс  оперативна  перезапись информации (ОЗУ), то ключ 8 может иметь три выхода, соответственно дл  записи, считывани  и избирательного стирани  информации (см. фиг. 2, в), либо ключ 8 может иметь два выхода (один дл  записи, другой дл  считывани  и избирательного стирани  информации), а элемент пам ти выполнен состо щим из триггера 10 и элемента задержки 11 (см. фиг. 2, г). В последнем случае стирающий импульс, поступающий на триггер 10, должен иметь длительность, превышающую врем  задержки в элементе задержки 11. Ключ 8 (см. фиг. 2, б, в, г) управл етс  от блока 7, который может также быть использован и дл  стирани  всей информации в АЗУ. Рассмотрим работу устройства в предположении , что его элементы пам ти выполнены по схеме, изображенной на фиг. 2, г. Устройство может работать в четырех режимах:

режиме записи информации; режиме общего стирани  информации;

режиме избирательного стирани  информации и режиме поиска информации.

При этом предполагаетс , что все триггеры 10 установлены первоначально в нулевое состо ние.

В режиме записи информации в регистр 1 поступает код числа, которое необходимо записать. В соответствии с этим кодом возбуждаетс  один из выходов дешифратора 2 и один из выходов дешифратора 3. На выхо° де единственного элемента И 4, обы входа которого подключены к возбужденным выходам дешифраторов 2 и 3, по вл етс  импульс , который через ключ 8, управл емый блоком 7, поступает на вход 12 триггера 10

и устанавливает его в единичное состо ние. В режиме общего стирани  информации на входы 13 всех триггеров 10 из блока 7 поступает импульс, устанавливающий триггеры 10 в нулевое состо ние.

Режим избирательного стирани  информации отличаетс  от режима записи тем, что с выхода ключа 8 импульс поступает на вход 14 выбранного триггера 10 и устанавливает его в нулевое состо ние. При этом длительность импульса, поступающего на

J триггер 10 от ключа 8, должна быть больше времени задержки элемента 11.

Режим поиска информации. Целью поиска  вл етс  вы снение факта записи в устройстве любого числа из множества, состо щего из чисел О, 1,2, ..., 62, 63 (или 00000000

0 00000001 11111111 - в двоичном коде).

В этом режиме в регистр 1 поступает двоичный код числа, который используетс  в качестве поискового образа. Как и в режиме записи на выходе элемента И 4, соответствующего коду поискового образа, по вл етс  импульс, который через ключ 8 поступает на вход 14 соответстзу1с)щего триггера 10. Если триггер 10 находитс  в единичном состо нии , что соответствует записи кода искомого числа в АЗУ, то он переключаетс 

0 в нулевое состо ние. Импульс, по вл ющийс  на выходе 15 триггера 10, используетс  дл  переключени  детектора 6, установленного в начале поиска в нулевое состо ние в единичное состо ние и возврата в единичное состо ние триггера (через элемент за держки 11). Если триггер 10 находитс  в нулевом состо нии, что соответствует отсутствию записи кода искомого числа в АЗУ, то он не измен ет своего состо ни , также не измен ет своего состо ни  и детектор 6.

Таким образом, детектор 6  вл етс  индикатором , фиксирующим результат поиска. Сигнал с выхода детектора 6 может бы -ь использован, например, дл  обращени  к накопителю 16 (см. фиг. 1), хран щему 5 сопутствующую информацию.

При большом объеме АЗУ шина, соедин юща  выходы триггеров 10, может оказатьс  слишком длинной, что существенно увеличит врем  прохождени  импульса с выхода выбранного триггера 10 на вход детектора 6. При этом целесообразно использовать несколько детекторов (по одному на каждую группу элемечтов И 4).

Обнаружение детектора, зафиксировавшего положительный результат поиска, не представл ет каких-либо трудностей и выполн етс  известными способами 3.

В описанном устройстве по сравнению с прототипом существенно уменьшено количество выходных дешифраторных шин. Уменьшение количества шин имеет принципиальное значение при выполнении предложенного устройства на интегральных схемах.

Кроме того, в предложенном устройстве значительно снижаютс  аппаратурные затраты на дешифрирование (при одной и той же емкости АЗУ).

Claims (3)

1.Крайзмер Л. П., Бородаев Д. А., Гутенмахер Л. И., Кузьмин Б. П. и Смел нский И. Л. Ассоциативные запоминающие устройства. Л., «Энерги , 1967, с. 32-37.

2.Иль шенко Е. И. Рудаков В. Ф. Ассоциативные запоминающие устройства на магнитных элементах. М., «Энерги , 1975, с. 65.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2 30439/18-24, кл. G 11 С 15/00, 1976 (прототип).

5S .