Ассоциативное запоминающее устройство Советский патент 1993 года по МПК G11C15/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и автоматического управления.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обобщения критерия поиска.

На фиг. 1 приведена структурная схема ассоциативного запоминающего устройства; на фиг. 2 -структурная схема аналогового коммутатора группы.

Ассоциативное запоминающее устройство содержит группу 1 информационных регистров, группу 2 цифроаналоговых преобразователей, вторую группу 3 блоков сравнения, группу 4 аналоговых коммутаторов, селекторы 5-10 с первого по шестой соответственно, первый и второй блоки 11 и 12 сравнения, первую группу 13 блоков сравнения,группу 14 элементов НЕ,группу 15 ключей, блоки 16-19 вычитания соответственно с первого по четвертый, первый 20 и второй21 .аналоговые коммутаторы, пороговые элементы 22-24 соответственно с первого по третий, третий аналоговый коммутатор 25, регистр 26 границы, регистр 27 опроса, второй цифроаналоговый преобразователь 28, первый цифроаналоговый преобразователь 29, первый и второй элементы 30 и 31 ИЛИ, элемент 32 И, группу 33 элементов И, группу 34 индикаторов, элемент 35 НЕ, управляющий вход 36, выходы 37 цифроаналоговых преобразователей группы 2, четвертые входы 38, соответственно, вторые и третьи входы 39 и 40 блоков 4, первые 41 и вторые 42 выходы блоков 4 группы,

Аналоговый коммутатор группы 4 (фиг. 2) содержит элементы 43-46 И соответственно с первого по четвертый, первый и второй элементы 47 и 48 ИЛИ, первый и второй ключи 49 и 50 и элемент 51 НЕ.

Устройство работает следующим образом.

Имеются два режима работы устройства, задаваемые сигналом, подаваемым на вход 36 управления. Первый режим (сигнал на входе 36 равен 1) задает следующую операцию устройства: определение максимального значения признака и соответствующего ему номера параметра, лежащего ниже некоторой заданной границы и отличающегося от ближайших значений признака как внутри, так и вне границы на величину, не меньшую некоторого заданного значения. (При этом, если значение признака лежит точно на границе, данное значение считается считается лежащим вне границы.

Второй режим (нулевое значение сигнала на входе 36) определяет номер параметра, содержащего минимальное значение признака, лежащее выше заданной границы

и отличающееся по значению от ближайших значений признака как внутри, так и вне границы на величину, не меньшую некоторого заданного значения. В данном режиме, если значение некоторого признака равно

значению границы, считается, что данное значение признака лежит внутри границы. Рассмотрим работу устройства в первом режиме, т.е. в режиме поиска максимального признака среди лежащих ниже

границы, значения которого отличаются от ближайших с обеих сторон на заданную величину или более. В данном режиме на входе 36 - 1. Все регистры обнулены.

Запуск устройства осуществляется занесением в регистр 26 граничного значения, в регистр 27 - значения, равного признаку опроса (величине, не менее которой должнс быть отличие искомого признака от ближайших), а в регистры 1 - значений анализируемых признаков.

На выходах цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 2, 28 и 29 образуются аналоговые напряжения, пропорциональные кодам признаков:

Ui e-Xi; Uv e-Y, Urp e-X

м-р

где е - масштабный коэффициент; Xj - значение хранимого признака; Y - признак

опроса; Хгр - граница анализа. На блоках сравнения 3 осуществляется сравнение каждого признака с граничным значением. На выходе 39 одной из схем 3 появляется сигнал при . Аналогично с выхода 40

формируется сигнал, когда Xj Хгр. Эти сигналы поступают на коммутаторы 4 группы (фиг. 2). На эти же коммутаторы поступают значения соответствующих признаков на вход 37 управляющий сигнал с входа 38 (от

входа 36 устройства). В данном режиме единичный сигнал на входе 38 открывает элементы И 43 и 46. Если значение признака больше (или равно) значению границы, срабатывает элемент И 32 и через элемент ИЛИ

47 открывает ключ 49, через который значение признака (вне границы) поступает на выход41 коммутатора. Аналогично при сигнале на выходе 39 устройства 3 срабатывают элементы 46, 48 и ключ 50 коммутирует

значение признака .(внутри границы) на выход 42 блока 4. Таким образом, в коммутаторах 4 производится разделение признаков на совокупности вне и внутри границы.

Признаки, значения которых находятся вне границы, поступают на входы селекторов 7 и 8, настроенных соответственно на поиск минимального и максимального значений. Эти же сигналы поступают на второй пороговый элемент, на выходе которого формируется положительный сигнал, когда при анализе не обнаружено ни одного признака, лежащего вне границы. Признаки, значения которых находятся внутри границы, поступают на селекторы 5 и 9, определяющие соответственно максимальное и минимальное значения среди входных сигналов. Выделенные значения с селекторов

5и 9 поступают на коммутатор 25, с выхода которого в данном режиме снимается сигнал селектора 5 - значение максимального признака внутри границы, и подается на блок 16 в качестве вычитаемого, на блок 17 в качестве уменьшаемого, а также на блок 18 в качестве уменьшаемого, на блок 19 в качестве вычитаемого. Этот же сигнал поступает на входы блоков сравнения 13, на другие входы которых подаются сигналы с выходов блоков 4, На выходах блоков 13 формируются положительные сигналы в том случае, когда соответствующий признак равен по значению сигналу с селектора 5 (в данном режиме), и далее подаются на управляющие входы ключей 15. Таким образом, при срабатывании некоторого устройства 13 сигнал данного признака не поступает на ключи, а признак - на секторы

6и 10, т.е. на селекторы 6 и 10 поступают значения признаков, не равные признаку, выбранному коммутатором 25. Одновременно сигналы с блоков 13 поступают в блоки 33 и на входы блока 22, с выхода которого формируется сигнал, когда число значений признака, равных максимальному значению внутри границы, не более одного. Так осуществляется запрет (при нескольких одинаковых максимальных значениях признака), поскольку в данном случае нарушается условие об отличии одного из признаков от остальных на заданную величину.

Селекторы 6 и 10 определяют соответственно максимальное и минимальное значения из входных (внутри границы, кроме максимального). Выходные сигналы селекторов 7, 8, 6 и 10 поступают соответственно в блоки 16-19. В первом режиме коммутатор 20 подключает на выход сигнал от блока 16 - разность минимума вне границы и максимума внутри границы; на блоке 12 эта разность сравнивается со значением признака опроса UY; блок 12 выдает сигнал в случае, если эта разность больше признака опроса. Этот разрешающий сигнал поступает через элементы 30 и 32 на входы элементов группы 33, Сигнал формируется в следующих случаях (в скобках - условие для второго режима):

- разность между минимальным (максимальным) значением признака вне границы и максимальным (минимальным) значением признака внутри границы больше признака опроса (формируется блоком 12);

- вне границы нет ни одного значения признака (формируется блоком 23).

Этот сигнал формируется на выходе элемента ИЛИ 30. На выходе элемента ИЛИ 31 формируется сигнал в следующих случаях:

-внутри границы находятся менее двух значений признака, всегда одно, если оно вообще есть, - максимальное (минимальное);

- разность между экстремальным значением признака и максимальным (минимальным) из оставшихся внутри границы больше признака опроса (формируется блоком 11).

Необходимо также анализировать наличие одинаковых экстремальных значений внутри границы, что осуществляется блоком 22.

Приведенные условия достаточны для

формирования совокупности разрешающих сигналов для принятия решения и выдачи информации о наличии требуемого признака первого режима.

Работа устройства во втором режиме,

т.е. в режиме поиска минимального среди признаков, лежащих выше заданной границы, значения которого отличаются от ближайших с обеих сторон на величину, не меньшую заданной, осуществляется аналогично. При этом на входе 36 - нулевое значение сигнала, изменяющее режимы работы отдельных узлов устройства следующим образом:

-в блоках 4 открываются элементы И 44 и 45, т.е. большие значения признаков выводятся на выход 42 (внутри границы), а меньшие (вне границы) - на выход 41;

-блок 25 подключает на выход сигнал с блока 9 - минимальное значение признака

внутри границы;

-блок 20 подключает на выход сигнал с блока 17, а блок 21 - выход блока 19.

Эти коммутации обеспечивают работу устройства во втором режиме. Таким образом, устройство функционирует в соответствии с критериями, описанными выше, что является обобщением таких критериев поиска, как поиск максимального или минимального значений среди совокупности значений признаков, т.е. область применения устройства расширяется.

Формула изобретения

Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее группу информационных регистров, выходы которых соединены с входами соответствующих цифроаналого- вых преобразователей группы, первый и второй селекторы, входы второго селектора соединены с выходами ключей группы, первую группу блоков сравнения, выходы кото- рых соединены с первыми входами элементов И группы, выходы которых являются индикаторными выходами устройства, вторые входы элементов И группы объединены и подключены к выходу первого порогового элемента, входы которого соединены с выходами блоков сравнения первой группы, регистр опроса, выходы которого соединены с входами первого цифроаналогового преобразователя, и первый блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обобщения критерия поиска, в него введены последовательно соединенные регистр границы и второй цифроанало- говый преобразователь, вторая группа блоков сравнения, второй блок сравнения, селекторы с третьего по шестой, группа аналоговых коммутаторов, аналоговые коммутаторы с первого по третий, блоки вычитания с первого по четвертый, группа элементов НЕ, второй и третий пороговые элементы, элементы ИЛИ и элемент И, элемент НЕ, причем, выход второго цифроаналогового преобразователя соединен с первыми входами блоков сравнения второй группы, вторые входы которых соединены с первыми входами аналоговых коммутаторов группы и подключены к выходам цифро- аналоговых преобразователей группы, выходы блоков сравнения второй группы соединены с вторыми и третьими входами аналоговых коммутаторов группы, четвертые входы которых объединены и являются управляющим входом устройства, первые выходы аналоговых коммутаторов группы соединены с входами второго порогового элемента, третьего и четвертого селекторов, вторые выходы аналоговых коммутаторов

группы подключены к входам третьего порогового элемента, первого и пятого селекторов, к информационным входам соответствующих ключей группы и первым

входам блоков сравнения первой группы, вторые входы которых подключены к выходу третьего аналогового коммутатора, к первым входам первого и четвертого блоков вычитания и вторым входам второго и третьего блоков вычитания, управляющие входы первого, второго и третьего аналоговых коммутаторов объединены и подключены к управляющему входу устройства, информационные входы третьего аналогового коммутатора соединены с выходами первого f пятого селекторов, выходы третьего и чет вертого селекторов соединены соответст венно, с вторым входом первого блокг вычитания и с первым входом второго блок

вычитания, выходы которых соединены с ин формационными входами первого аналоге вого коммутатора, выход которого соединеь с первым входом второго блока сравнения второй вход которого соединен с выxoдo

первого цифроаналогового преобразовате ля и с первым входом первого блока сравне ния, второй вход которого соединен с выходом второго аналогового коммутатора информационные входы которого соединены с выходами третьего и четвертого блоков вычитания, выходы второго и шестого селекторов соединены соответственно с первь входом третьего и вторым входом четвертого блока вычитания, одноименные входь

второго и шестого селекторов объединены выходы блоков сравнения первой группь: соединены с входами элементов НЕ группы выходы которых подключены к управляющим входам ключей группы, выход третьего

порогового элемента соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, выход второго

порогового элемента соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго блока сравнения, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены, соответственно, с

первым и вторым-входами элемента И, выход которого подключен к третьим входам элементов И группы.

У

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и автомаJ5 тического управления. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обобщения критерия поиска. Устройство содержит группу информационных регистров 1, группу цифроа- налоговых преобразователей 2, группу блоков 3 сравнения, группу аналоговых коммутаторов 4, селекторы 5-10, блоки 11, 12 сравнения, группу блоков 13 сравнения, группу элементов НЕ 14, группу ключей 15, блоки 16-19 вычитания, аналоговые коммутаторы 20, 21, пороговые элементы 22-24, аналоговый коммутатор 25, регистр 26 границы, регистр 27 опороса, цифроаналого- вые преобразователи 28, 29, элементы ИЛИ 30,31, элемент И 32, группу элементов И 33, группу индикаторов 34, элемент НЕ 35.2 ил. (Л 00 ю ю о ь ю