Ассоциативный запоминающий элемент Советский патент 1983 года по МПК G11C15/00 

ны с пятым входом элемента, вторые входы двадцать третьего и двадцать четвертого элементов И, выход третьего элемента НЕ и вход восьмого элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу восемнадцатого и первому входу двадцать седьмого элементов И, объединены и являются шестым входом элеменгта, третьи входы одиннадцатого и двенадцатого элемен- , тон И, выход девятого элемента НЕ и вход десятого элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу второго и четвертому входу десятого элементов И объединены и являются седьмым входом элемента, первый вход третьего элемента И-НЕ, : торые входы двадцать пятого, двадцать шестого и двадцать седьмого, третьи входа

пятнйдцатого и двадцать четвертого и четвертые входы шестнадцатого,семнадцатого, восемнадцатого и двадца того элементов И, вход девятого элемента НЕ и вход одиннадцатого эле-, мента НЕ, выход которого подключен к третьему входу двадцать третьего элемента И, объединены и являются восьмым входом элемента, первый вход Двадцать восьмого, второй вход двадцать первого и третьи входы, девятнадцатого и двадцать второго элементов И, первый вход четвертого элемента И-НЕ и выход шестого элемента НЕ объединены и являются девятым входом элемента, третьи входы тринадцатого, двадцать первого, двадцать пятого и двадцать шестого, четвертые входы, второго, двенадцатого и пятнадцатого и пятые входы девятого-, десятого,

. шестнадцатого и двадцатого элементов И объединены и являются десятым входом элемента, третьи входы пятого, седьмого и двадцать седьмого, четвертые входы первого, третьего, девятнадцатого и двадцать третьего ипятые входы шестого, восьмого, семнадцатого и восемнадцс того элементов И объединены и являются одиннадцатым входом элемента, выход третьего элемента ИЛИ является третьим выходом элемента, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и; восьмой входы третьего элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам двенадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцать шестого и двадцать седьмого элементов И, выход четвертого элемента ИЛИ является четвертым выходом элемента, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы четвертого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам двадцатого, двадцать первого, двадцать второго, двадцать четвертого, двадцать пятого и двадцать восьмого элементов И, первый выход триггера подключен к второму входу четырнадцатого, четвертым входом седьмого и одиннадцатого и пятому входу двадцать третьего элементов И и вторым входам первого и второго элементов И-НЕ, второй выход триггера подключен к второму входу двадцать восьмого, четвертым входам двадцать четвертого, двадцать пятого, двадцать шестого и двадцать седьмого и пятому входу двенадцатого элементов И и вторым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы седьмого, восьмого, девятого, десятого, тринадцатого и двадцать третьего элементов И подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому входам первого элемента ИЛИ, выходы пятого, одиннадцатого и четырнадцатого элементов И подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому входам второго элемента ИЛИ, а четвертый вход тринадцатого элемента И подключен к выходу первого элемента НЕ

АССОЦИАТИВНЫЙ ЗАПОМИНАЮЩИЙ ЭЛЕИданТ, содержащий триггер, шесть элементов И, два элемента ИЛИ и три элемента НЕ, причем первые входы первого, второго и третьего элементов И, первые входы четвертого и пятого элементов И соответственно объединены и являются первым и вторым входами элемента вход первого элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, является третьим входсда элемента, второй вход четвертого элемента И является четвертым входом элемента, выход первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, лвляется первым выходом элемента, выход второго элемента ИЛИ, первый, второй и третий входы котброго. подключены соответственно к выходам третьего,.четвертого и шестого элементов И, является, вторым выходом элемента, первый выход триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, отличающийся тем, что, с делью повышения быстродействия элемента, в него введены элементы И-НЕ, элементы И с седьмого по двадцать восьмой, третий и четвертый элементы ИЛИ и элементы НЕ с четвертого по одиннадцатый, причем первые входы седьмого, восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И и первого элемента. И-НЕ второй вход шестого элемента .И,вход Третьего элемента НЕ и вход четвертого элемента БЕ, выход которого подключен к первому входу двенадцатого элемента И, соединены с первым входом элемента, первые входы тринадцатого и четырнадцатого элементов И и второго элемента И-НЕ и вход второго элемента НЕ подключены к второму входу элемента, первьае входа пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго, вторые входы «Л восьмого, девятог.о и десятого и третьи входы четвертого и шестого элементов И и выходы третьего и чет.вертого элементов И-НЕ соединены с третьим входом элемента, вторые входы пятого, тринадцатого, шестнад-. цатого, семнадцатого, восемнадцатого, двадцатого и двадцать второго, третьи входы первого, восьмого, девя-того .и десятого и четвертый вход on шестого элементов и, выходы первого Ч и второго элементов И-НЕ и вход пятого элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам пятнадцатого 00 и девятнадцатого элементов И сое динены с четвертым входом элемента, первые входы двадцать третьего, двадцать четвертого и двадцать пятого, вторые входы одиннадцатого и двенадцатого, третьи входы третьего, семнадцатого и двадцатого и четвертый вход девятого элементов и, выходшестого элемента НЕ и вход седьмого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу двадцать шестого, второму входу седьмого, третьему входу шестнадцатого и четвертому входу восьмого элементов И, соедине

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к ассоциативным эапоминающим устройствам.

Известен ассоциативный запоминающий элемент содержащий триггер, элементы И, элементы ИЛИ и элемент НЕ, причем первый вывод элемента подклю,чен к первым входам первого и второго элементов И, второй вывод элемент подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, третий выход элемента подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к четвертому выводу элемента, а пятый вывод элемента подключен к входу элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к второму вход5 первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к шестому выводу элемента l .

Недостатком элемента является пониженное быстродействие при выполнении более сложных видов поиска, чем поиск максимума или минимума. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является эле мент, содержащий триггер, месть эле ментов И, два элемента ИЛИ и три элемента НЕ, причем первый вывод элемента подключен к первым входам первого, второго и третьего элементов И, второй вывод элемента подклю чен к первым входам четвертого и пя того элементов И, третий вывод элемента подключен к входу первого эле мента НЕ, .выход которого подключен к второму входу первого элементаИ, четвертый вывод элемента подключен к второму входу четвертого элемента И, пятый вывод элемента подключе к первому входу шестого элемента И и выходу второго элемента НЕ, шесто вывод элемента подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, седьмой вывод эле мента подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам третьего, четвертого и шестого элементов И, а первый выход триггера подключен к. вторым входам второго и третьего элементов И 2 . Недостатком этого элемента является невысокое быстродействие, та как поиск хранимых признаков, наибо лее удаленных от признака опроса, в ассоциативном запоминающем устройст ве из таких ячеек может быть осуществлен только алгоритмическим путем, т.е. с пониженным быстродействием. Цель изобретения,- повышение быс родействия элемента. Поставленная цель достигается тем, что в ассоциативный запоминающий элемент, содержащий триггер, шесть элементов И, два элемента ИЛИ и три элемента НЕ, причем первые входы первого, второго и третьего элементов И,, первые входы четвертого и пятого .элементов И соответственно объединены и являются первым вторым, входами элемента, вход перво го элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, является третьим входом эл мента, второй вход четвертого элемента И является четвертым входом элемента, выход первого элемента ИЛ первый и второй входы которого под ключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, явля ется первым выходом элемента, выход второго элемента ИЛИ, первый, второ и третий входы которого подключены соответственно к выходам третьего, четвертого и шестого элементов И, я ляется вторым выходсш элемента, nep вый выход триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, введены элементы И-НЕ,элементы И с седьмого по двадцать восьмой-, третий и четвертый элементы ИЛИ и элементы НЕ с четвертого по одиннадцатый, причем первые входы седьмого, восьмого, девятого, десятого и одиннадцатого элементов И и первого элемента И-НЕ, второй вход шестого элемента И, вход третьего элемента НЕ и вход четвертого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу двенадцатого элемента И, соединены с первьм входом элемента, первые входы тринадцатого и четырнадцатого элементов И и второго элемента И-НЕ и вход второго элемента НЕ подключены к второму входу элемента, первые входы пятнад цатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго, вторые входы восьмого, девятого и десятого и третьи входы четвертого и шестого элементов И и выходы третьего и четвертого элементов И-НЕ, соединены с третьим входом элемента, вторые входы пятого, тринадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, двадцатого и двадцать второго, третьи входы первого, восьмого, девятого и десятого и четвертый вход шестого элементов И, выходы первого и второго элементов И-НЕ и вход пятого элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам пятнадцатого и девятнадцатого элементов И соединены с четвертым входом элемента, первые входы двадцать третьего, двадцать четвертого и двадцать пятого, вторые входы одиннадцатого и двенадцатого, третьи входы третьего, семнадцатого и двадцатого и четвертый вход девятого элементов И, выход шестого элемента НЕ и вход седьмого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу двадцать шестого, второму входу седьмого, третьему входу шестнадцатого и четвертому входу восьмого элементов И соединены с пятым входом элемента, вторые входы двадцать третьего и двадцать четвертого элементов И, выход третьего элемента; НЕ и вход восьмого элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу восемнадцатого и первому входу двадцать седьмого элементов И объединены и являются шестым входом элемента, третьи входы .одиннадцатого и двенадцатого элементов И, выход девятого элемента НЕ и вход десятого элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу второго и четвертому входу десятого элементов И объединены и являются седьмым входом элемента, первый вход третьего элемента , вторые входы двадцать пятого, двадцать шестого и двадцать седьмого, третьи входы пятнадцатого и двадцать четвертого и четвертые входы шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого и двадцатого элементов И, вход девятого элемента НЕ и вход одиннадцатого элемента НЕ, выход которого подключен к третьему входу двадцать третьего элемента И, объединены и являются восьмым входом элемента, первый вход двадцать восьмого, второй вход двадцать первого и третьи входы девятнадцатого и двадцать второго элементов И, первый вход четвертого элемечта И-НЕ и выход, шестого элемента Н объединены и являются девятым входо-i элемента, третьи входы тринадцатого, двадцать первого, двадцать пятого и двадцать шестого, четвертые входы второго, двенадцатого и пятнадцатого и пятые входы девятого, десятого. Шестнадцатого и двадцатого элементов И .объединены и являются десятым входом эле мента, третьи входы пятого, седьмого и двадцать седьмого, четвертые входы первого, третьего, девятнадцатого и двадцать третьего и пятые входы шестого, , семнадцатого и восемнадцатого элементов И объединены и являются одиннсщцатым входом элемента, выход третьего элемента ИЛИ является третьим выходом элемента, первый, второй, третий,четвертый пятый, шестой, седьмой и восьмой входы третьего элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам двенад цатого, пятнадцатого, шестнадцатого семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцать шестого и двадцать седьмого элементов И, выход чет вертого элемента ИЛИ является четвер тым выходом элемента, первый, второй третий, четвертый, пятый и шестой входы четвертого элемента ИЛИ подклю чены соответственно к выходам двадца того, двадцать первого, двадцать вто рого, двадцать четвертого, двадцать пятого и двадцать восьмого элементов И, первый выход триггера подключен к второму входу четырнадцатого, четвертым входам седьмого и одиннадцатого и пятому входу д вадцать третьего элементов И и вторым входам перво го и второго элементов И-НЕ, второй выход триггера подключен к второму входу двадцать восьмого, четвертым входам двадцать четвертого, двадцать пятого, двадцать шестого и двадцать седьмого и пятому входу двенадцатого элементов И и вторым входам третьего и четвертого элеменгов И-НЕ, выходы седьмого, восьмого, девятого, десято го, тринадцатого идвадцать третьего элементов И подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому входам первого элемента ИЛИ, выходы пятого, одиннадцатого и четырнадцатого элементов И подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому входам второго элемента ИЛИ, а четвертый вход тринадцатого элемента И подключен к выходу первого элемента НЕ, На фиг.1 изображена структурная схема ассоциативного запоминающего элемента; на фиг.2 - структурная схема накопителя ассоциативного запоминающего устройства, в состав которого входит этот элемент. Ассоциативный запоминающий элемейт (фиг.1) содержит триггер 1, элементы И 2-29 с первого по двадцать восьмой, элементы ИЛИ 30-33 с первого по четвертый, элементы НЕ 34-44 с первого по одиннадцатый и элементы И-НЕ 45-48 с первого по четвертый. Элемент имеет входы 49-53 с первого по пятый, первый 54 и второй 55 выходы, входы 56-61 с шестого по одиннадцатый, третий 62 и четвертый 63 -выходы. Накопитель ассоциативного запоминающего устройства содержит ti-m элементов 64 (фиг.2), i - 1,п, j-- 1 rni Входы 49, 50, 58 и 59 всех элементов, кроме первых, в словах (), подключена соответственно к выходам 54, 55, 62 и 63 предыдущих в словах элементов. Входы 57, 56, 53, 51, 52, 60 и 61 подключены соответственно к первым 65, вторым 66, третьим 67, четвертым 68, пятым 69, шестым 70 и седьмым 71 .одноименным (по j ) разрядным шинам. Так как выполнение цепей записи и считывания информации для данного изобретения не существенно и является общеизвестньлм, то они для упрощения на фиг..1 и фиг.2 не отображены и не рассматриваются. В составе накопи теля ассоциативного запоминающего устройства запоминающий элемент работает следующим образом. Хранимые признаки записываются в словах накопителя в порядке убывания разрядных весов: на первом выходе триггера 1 элемента 64 устанавливается прямое , а на втором инверсное з/л; значения j-ro разряда Г-го хранимого признака. На шестые 70 и седьмые .71 разрядные шины подаются прямые у и инверсные значения разрядов признака опроса также в порядке убывания разрядных весов. На входг 1 «19, 50, 58 и 59 первых в словах элементов подается уровень логического нуля. Разрядные шины 65-69 через резисторы (не показаны) подключаются к источнику опорного напряжения, тем самым на них реализуется функция монтажное ИЛИ-НЕ Накопитель ассоциативного запоминающего устройства (за исключением триггеров Г, которые в процессе пои ка своего состояния не меняют) пред ставляет собой итеративную комбинационную логическую сеть, в которой ассоциативный поиск осуществляется за один такт,- причем поиск иницииру ется изменением логической переменной на любом из входов накопителя или изменением состояния любого триггера 1. При этом на выходах 54, 55, 62 к 63 -го элемента i -го ело ва вырабатываются соответственно функции «ij, p,-j ,j и , а на j-1-ых первой 65, второй 66, третье ,67, четвертой 68 и пятой 69 разряд,ных шинах вырабатываются соответственно функции AJ., , Bj- , ,- Dj-f и , которые определяются следую щими выражениями: M .i- J Jnj J4 }6j- JM i JMOiM Е1-1 I 3 Л)чП j., Н j.,v ,,|ад.Г) Рм- м-1ЦЧ 1- м 1- 1 нОн . l(..j..,v iniPj- i i- i- i i- ir b 5Й-Л 1 и°1- -« )S,-.,TjD.,Ej-.,V, ),--,,lx;jBj.,Ci.,NXi.N(.Cj.,v i HDjMEj M.,,.Dj.,v УУмн . Ci.,Pt,i. Dj.rVx.(,..,v5,..,); j.rVx.-U,.,j.,,)-), rfle(v;,-.j-,,/i,JM, y.j-« H,,j- - ЛОГИческие функции соответственно на выходах 54, 55, 62 и 63 соответствен-.но j -1-го элемента -го слова. Результат поиска определяется как функция состояний на выходах 54, 55, 62 и 63 последнего в слове элемента, а также на последних первой 65, второй 66 и третьей 67 разрядных шинах: 4rP.m4Sm4 ;n ym)Cn,, причем равенство Cf, логической едини.це означает, что признак удовлетворяет условию поиска. Отметим, что в накопителе, построенном на предлагаемых элементах, может быть осуществлен и просто поиск максимальных и минимальных хранимых признаков. Для этого первые 65, вторые 66 и третьи 67 разрядные шины подключаются к источнику питания логического нуля, а на шестые 70 и седьмые 71 разрядные шины и на входы 49 и 58 дервых в словах элементов подается уровень логической единицы. Появление логической единиЦЫ на выходах 54 или 62 последнего в слове элемента означает, что в данном слове записан соответственно максимальный или минимальный в массиве хранимый признак. Технико-экономическое преимущество предлагаемого ассоциативного запо;«1инающего элемента заключается в повышении быстродействия ассоциативного запоминающего устройства, построенного на этих элементах.

60

59

55 69

Фиг. 2

65 Sg