Ассоциативное запоминающее устройство Советский патент 1989 года по МПК G11C15/02 G11C11/14 

1

(21)4411400/24-24

(22)13.01.88

(46) 23.12.89. Бюл. № 47

(71)Омский политехнический институт

(72)Г.Ф.Нестерук, В.Ф.Нестерук, В.Т.Гиль и Н.Ю.Касяненко

(53)681.327.66(088.8)

(56)Заявка ФРГ № 2613489,

кл. G 11 С 19/08, опублик. 1983. Авторское свидетельство СССР № 982091, кл. G 11 С 15/00, 1979.

(54)АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

(57)Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств хранения информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД) Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет возможности совмещения процедур поиска и вывода информации. Ассоциативное запоминающее устройство содержит слой магнитоодноосного материала с ЦМД, на поверхности которого расположен генератор ЦНД, взаимосвязанный через основной регистр ввода и основные переключатели ввода с регистрами хранения ассоциативных признаков и регистрами хранения информации, основные репликаторы-переключатели, магниторезисторы элемента считывания ЦМД/ Кроме того,устройство содержит по числу регист ров хранения ассоциативных признаков дополнительные репликаторы-переключатели, дополнительный переключатель ввода, дополнительный регистр ввода, регистр признака, дополнительные регистры вывода, магниторезисторы, аннигиляторы ЦМД, переключатели вывода информации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

с

ф

(Л

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств хранения информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет возможности совмещения процедур поиска и вывода информации. Ассоциативное запоминающее устройство содержит слой магнитоодноосного материала с ЦМД, на поверхности которого расположен генератор ЦМД, взаимосвязанный через основной регистр ввода и основные переключатели ввода с регистрами хранения ассоциативных признаков и регистрами хранения информации, основные репликаторы-переключатели, магниторезисторы элемента считывания ЦМД. Кроме того, устройство содержит по числу регистров хранения ассоциативных признаков дополнительные репликаторы-переключатели, дополнительный переключатель ввода, дополнительный регистр ввода, регистр признака, дополнительные регистры вывода, магниторезисторы, эннигиляторы ЦМД, переключатели вывода информации. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств хранения информации на цилиндрических -магнитных доменах (ЦМД).

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет возможности совмещения процедур поиска и вывода информации.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - элемент считывания ЦМД.

Ассоциативное запоминающее устройство (фиг. 1) содержит слой 1 магнито- одноосного материала с ЦМД 2, на поверхности которого расположен генератор 3 ЦМД, взаимосвязанный через основной регистр 4 ввода и основные переключатели 5 ввода с регистрами 6 хранения ассоциативных признаков и регистрами 7 хранения информации, новные репликаторы-переключатели 8, первый 9 и второй 10 магниторезисторы элемента 11 считывания ЦМД, регистры 7 хранения информации посредством основного регистра 12 вывода взаимосвязаны с первым магниторезистором 9. Кроме того, устройство содержит по числу регистроп 6 хранения ассоциативных признаков дополнительные ресл

00

о: vi

15

пликаторы-переключатели 13 ЦМД, дополнительный переключатель 14 ввода, дополнительный регистр 15 ввода, регистр 16 признака, первый 17, второй 18 и треГий 19 дополнительные регистры вывода, третий 20 и четвертый 21 магниторезисторы, аннигиляторы 22 ЦМД, первые 23 и вторые 2А переключатели вывода информации.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При записи управляющие сигналы в виде импульсов тока поступают на выводы генератора 3 ЦМД в соответствии со значением разрядов записываемой страницы данных. Домены страницы данных поступают в основной регистр 4 ввода и далее в основные переключатели 5 ввода. В этот момент на токопро- водящую шину переключателей ввода Подается импульс тока и производится ввод страницы данных параллельно во все регистры хранения информации.

При работе устройства в режиме адресной выборки нужная страница данных поступает в основные репликаторы-переключатели 8. В этот момент в токопро- водящую шину репликаторов-переключателей подается импульс тока вывода, который осуществляет передачу ЦМД информационной страницы из регистров хранения информации в основной регист 12 вывода и далее к первому магнито- резистору 9 элемента 11 считывания

шад. .

Операция считывания информации без

разрушения заключается в том, что основные репликаторы-переключатели 8 раработают в режиме репликации, при ко- д и далее за защитное ограждение кристором импульсом тока репликации, подаваемым в токопроводящую шину репликаторов-переключателей, каждый домен, находящийся в регистрах 7 хранения, делится на два, один из которых остается в соответствующем регистре хранения, а второй поступает в основной регистр 12 вывода и затем к первому магниторезистору 9 элемента 11 считывания ЦМД.

При использовании предлагаемого устройства в режиме адресной выборки регистры хранения ассоциативных признаков и регистр признака должны быть очищены. С этой целью достаточно провести циклы разрушающего считывания по числу разрядов регистров хранения ассоциативных признаков до первого цикла записи.

0

5

0

5 Q

5

При работе устройства в режиме ассоциативного запоминающего устройства (ЗУ) генератор 3 ЦМД осуществляет формирование последовательностей доменов, каждая из которых содержит ассоциативный признак и информационную страницу.

Продвигаясь по основному регистру 4 ввода, домены поступают в основные переключатели 5 ввода. В зтот момент на токопроводящую щину переключателей ввода подается импульс тока и производится параллельный ввод последовательности доменов, причем ассоциативный признак страницы записывается в регистры 6 хранения ассоциативных признаков, а сама информационная - страница - в регистры 7 хранения информации.

В режиме опроса генератор 3 ЦМД формирует ассоциативный признак опроса. Разряды ассоциативного признака опроса поступают на вход дополнительного переключателя 14 ввода, который последовательно, разряд за разрядом производит их засылку в дополнительный регистр 15 ввода и далее в регистр 16 признака. Перед записью в регистр ЦМД нового признака опроса необходимо очистить регистр признака от ранее хранимого в нем признака опроса. Эта процедура производится путем подачи импульсов тока вывода в токопроводящую шину репликаторов- переключателей. При этом домены из регистра признака с помощью вторых переключателей 24 вывода поступают в третий дополнительный регистр 19 вывода

талла.

I

В связи с тем, что активация процесса очистки регистра признака и не- с разрушающего вывода информационных и признаковых разрядов осуществляется путем подачи однополярных импульсов тока в общую токопроводящую щину, необходимо мультиплексировать указанную шину между процедурами очистки и опроса в течение периода управляющего поля, т.е. необходимо исключить взаимное влияние названных процедур.

Очистка регистра признака не вызывает искажения хранимой информации и ассоциативных признаков, размещенных в регистрах хранения информации и регистрах хранения ассоциативных признаков, за счет того, что при выводе

0

5

515

признака «проса из регистра признака информационные биты и биты ассоциативных признаков не находятся в зоне вывода регистра хранения, куда они поступают только после окончания импульса очистки. Аналогично, когда производится неразрушающее считывание в режиме ассоциативного поиска или вывода информационной страницы, активация основных и дополнительных репликаторов-переключателей не влияет на разряды регистров признака, не находящиеся в зоне дополнительных репликаторов-переключателей.

В момент, когда на токопроводящую шину репликаторов-переключателей подается импульс тока вывода, разряды ассоциативного признака опроса поступают во второй дополнительный ре- - гистр 18 вывода, а разряды ассоциативного признака информационной страницы - в первый дополнительный регистр 17 вывода. При этом информационная страница, находящаяся в том же адресном сечении, гтараллельно перемещается в основной регистр 12 вывода. Продвигаясь по дополнительным регистрам вывода, разряды ассоциативного признака опроса и ассоциативного признака информационной страниту), разряд за разрядом, поступают по второму 10 и четвертому 21 магниторезисторам соответственно. При разбалансе мостовой схемы на выходе элемента 11 считывания иДЦ появляется сигнал, свидетельствующий о несовпадении анализируемых признаков.

При поступлении очередного импульса тока репликации с периодом, не меньшим разрядности ассоциативного признака опроса, информационная страница, находящаяся в основном регистре 12 вьшода, с помощью первых переключателей 23 вывода поступает в аннигиляторы 22 НМД и уничтожается.

В случае совпадения ассоциативного признака опроса и ассоциативного признака информационной страницы разбаланса элемента считывания не происходит и выходной сигнал при сравнении равен нулю. Информационная страница, соответствующая последнему ассоциативному признаку спроса, к этому моменту находится в зоне репликации регистров хранения, информации и при подаче очередного импульса репликации по ступает в основной регистр 12 выво7

да и далее к первому мл niiiTopi -iHCTti- ру 9 элемента II считынания IIM l. Одновременно с выбором информаци- oHHofi страницы в OCHORHOII регистр вывода в пррпый и второй пополнительные регистры вывода поступлют разряды ассоциативного при:111лка и гфизнлкл опроса. Для устранения плиглия признаковых разрядов на информационную страницу необх11димо, чтобы разрядность основного регистра вывода превосходила разрядность дополнитеоТьных регистров вывода на число, не меньшее числа

регистров хранения ассоциативных признаков. Кроме того, для оперативного вывода информационно ; страницы при совпадении признаков }1еобходимо, чтобы страница в регистрах хранения информации располагалась относительно ассоциативного признака в регистрах хранения ассоциативных признаков со сдвигом, не меньшим разрядности дополнительных регистров вывода, чтобы к

моменту окончания процедуры сравнения информационная страница не миновала зону репликации регистров хранения информации.

При совпадении признака опроса и

признака информационно страницы процесс сравнения заканчивается, и импульсы тока в токопро водящую шину ре- пликаторов-переключатсле не подаются до момента окончания вывода информационной страницы, соответствующей признаку опроса, после чего ассоциативный поиск может быть продолжен.

Элемент считывания в предлагаемом устройстве работает следующим образом.

По первому 17 и второму 18 дополнительным регистрам вывода разряды ассоциативного признака информационной страницы и ассоциативного признака опроса поступают к четвертому 21 и

второму 10 магниторезисторам, включенным в прилегающие плечи мостовой схемы, где производится срав)1ение указанных признаков. Одновременно по основному регистру 12 гн.тода к первому

магниторезистору 9 сдвигаются разряды информационной страницы.

Разряды ассоциятивного признака информационной стра)1ицы и ассоциативного признака опроса поступают под

четвертый 21 и BT IPLIII 10 магниторе- зисторы на пол(1иииу периода изменения поля управления paio-uic, чем разряды информациоргной гтрпиппы оказываются под первым магппто|-1С ис. 1 ором 9.

7153

Смещение четвертого 21 и второго Ю магниторезнсторов на половину периода схемы продвижения ЦМД относительно расположения первого 9 и третьего 20 магниторёзисторов, а также ограничение времени нахождения домена под маг- ниторезисторами половиной периода изменения поля управления позволяет разделить во времени процедуру сравне- ния разрядов ассоциативного признака информационной страницы и ассоциативного признака опроса с процедурой вывода информационного бита, а это, в свою очередь, позволяет не накладывать ограничения на соотношение разрядности основного и дополнительных регистров вывода и исключить влияние на считываемую информацию ЦМД, которые могут поступить от дефектных регист- ров хранения ассоциативных признаков.

Формула изобретения

8

пликаторы-переключатели цилиндрических магнитных доменов, дополнительный переключатель ввода, дополнительный регистр ввода, регистр признака, дополнительные регистры вывода, третий и четвертый магниторезисторы элемента считывания цилиндрических магнитных доменов, аннигиляторы цилиндрических магнитных доменов, первые и вторые переключатели вывода информации, первый дополнительный регистр вывода соединен с четвертым магниторезистором и через основные репликаторы-переключатели цилиндрических магнитных доменов - с регистрами хранения ассоциативных признаков, дополнительный регистр ввода соединен с регистром признака и через дополнительный переключатель ввода - с основным регистром ввода, регистр признака взаимосвязан с вторым магниторезистором через дополнительные репликаторы-переключатели цилиндрических магнитных доменов и второй дополнительный регистр вывода, а через вторые переключатели вывода информации - с третьим дополнительным регистром вывода, первые переключатели вывода цилиндрических магнитных доменов взаимосвязаны с основным регистром вывода и аннигиляторами цилиндрических магнитных доменов, первый и четвертьв, второй и третий магниторезисторы включены в прилежащие плечи мостовой схемы считывания цилиндрических магнитных доменов .

;-.

.1

Фие.2

20