АССОЦИАТИВНО-АДРЕСНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1972 года по МПК G11C15/02 

Изобретение относится к области заиоыинающих у строй ста.

Известно запоминающее устройство (ЗУ) ассоциативно-адресного тила, содержащее входной регистр, вентили раз-рядной залиси, вентили опроса, иодсоеди-ненные к формирователям опросных токов, .на капитель, собрайпый из десятичных заиомииающих элементов, каждый из которых состоит «3 нескольких, например из пяти, двоичных запоминающих элементов с неразрушающим считыванием, образующих числовые лииейки, прошитые детекторными шинами, шинами опроса и выходными шинами, оодсоедиПеННЫ МИ к выходному регистру, блок управления, согласующий работу всех блоков устройства. Накопитель известного ЗУ выполнен из двоичных запоминающих элементов на ферромагнитных сердечниках.

Недостатками известного ЗУ являются малая Надежность устройства и невысокая скорость работы, связанная с незначительным количеством разрядов, опрашиваемых одновре-менно.

Описываемое ЗУ отличается от известного тем, что оно содержит .вентили кода и преобразователь двоично-десятичного кода с переменным избытком в двоично-десятичный равновесный код, например, типа «2 из 5, подсоединенный между выходами входного регистра и первыми входами вентилей разрядной записп и

вентплсй OiipOLa, при этом первые входы всех вентиле кода объединены и подключены к блоку упра вления, второй вход каждого вентиля-кода подключен к вы.ходной , прошивающей соответствующие этОМу вентилю двоичные запоминающие элементы, а выход кал дого вентиля кода соединен с соответству:опи1м входо.м выходного регистра. Такое отличие позволяет повысить иадежность устройства и упростить его.

Кроме того, описываемое ЗУ отличается от известпого тем, что в случае вылолнения накопителя из двоичпых запоминающих элементов с ферромагнитными сердечп 1Ками оно содержит в каждом десятичном разряде накопителя дополпительпы формирователь опросного тока и в каждом десятичном разряде каждой числовой линейки - компенсирующий элемент, аналогичный двоичному за:по МИпаюи|ел1у элементу, прошитый детекторной шипой и пшной опроса, подключенной к выходу допо.тнптельного формирователя опросного тока.

отличие позволяет компенсировать помехи при ассоциативном опросе и иовысить быстродействие .устройства за счет увеличения кол 1чества параллельно оораши.ваемых разрядов.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого ЗУ емкостью, например,

но, что емкость ЗУ может быть повышена - без изменения существа схемы - как за счет увеличения количества чисел, так и за счет увеличения их разрядности.

Описываемое ЗУ содержит входной регистр 1, соединенный с преобразователем 2 двоичнодесятичного кода с переменным избытком в дво ично-десятичный равновесный код, например, типа «2 из 5. Выходы преобразователя 2 соединены с первыми входами 3 вентилей 4 опроса и первыми входаМИ 5 вентилей 6 разрядной записи. Вторые входы 7 вентилей 4 опроса объединены, также объединены и вторые входы 8 вентилей 6 разрядной заоиои. Выходы вентилей 4 опроса связаны с соответствующими форм,ир|0;вателями 9 опросных .

Накопит1ель 10 собран из двоичных запоминающих элементов 11-30, качестве которых могут быть использованы любые запоминающие элементы с неразрушающим считыванием, например элементы на ферромагнитных кольцевых сердечниках, как это изображено на 4qpTe e. Неразрушающее считывание с ферромагнитных кольцевых сердечников возможно, например, кqpoткими импульсами тока.

Двопчиые запоминающие элементы 11-20 образуют первую числовую линейку, а элементы 21-30 - вторую числовую л-инейку накопителя 10. Каждая число1вая линейка прошита детекторной шиной 31, соединенной с соответствующим детектором 32, а сердечники всех числовых лцнеек прошиты выходными шинами

33и шинами 34 опроса. Выходные шины 33 соединены со входами выходного регистра 35. (Шины разрядной записи, числовые шины наконвтеля на чертеже не показаны).

Дв0|ичныс запоминающие элементы 11-15 и 16-20 образуют соответственно два десятичных запоминающих элемента первой числовой линейки, а элементы 21-25 и 26-30 - два десятичных запоминающ их элемента второй ч.исловой линейки.

Кроме того, описываемое ЗУ содержит дополнительные формирователи 36 опросных токов - по одному на каждый десятичный разряд Накопителя 10 и компенсирующие элементы 37-40, аналогичные двоичным запоминающим элементам, - по одному на каждый десятичный разряд каждой числовой линейки. При этом сердечники компенсирующих элементов 37-40 и сердечники двоичных запоминающих элементов )/-30 в каждой числовой линейке прошиты детекторной шиной 31 в противоположных направлениях по отношению к шинам

34опроса. Если сердечники двоичных запоминающих элементов //-30 и сердечники компенсирующих элементов 37-40 одинаковы, то количество витков детекторной обмотки (шины) 31 в компенсирующем элементе в два раза превосходит количество витков детекторной обмотки в двоичном запоминающем элементе.

В описываемое устройство входят также всптили 41 кода - по одному на каждый десятичный разряд накопителя 10, - связанные с блоком 42 управлепия. Первые входы 43 всех вентилей 41 кода объединены и нюдключены к выходу 44 блока 42 управления, а второй вход 45 каждого вентиля 41 кода подключен к одной из выходных шиН 33, прошивающих соответствующие данному вентилю 41 кода десятичные запоминающие элементы. Выход 46 каждого вентиля 41 кода соединен с соответствующим ему входом выходного регистра 35 накопителя 10. Общее согласование работы всех блоков ЗУ

осуществляется помощи блока 42 управления (на чертеже показаны связи этого блока только с вентилями 41 кода).

Онисываемое ЗУ молсет работать в двух режимах:

а) режим записи или считывания чисел по определенному адресу; б) режим ассоциативного поиска . В обоих режимах возможен вывод считанных из ЗУ чисел либо в двоично-десятичном коде с

переменным избытком, либо в двоично-десятичном равновесном коде, при котором каждая десятичная цифра изображается в коде «2 из 5. Для кодирования десятичных цифр запоминаемых в описываемом ЗУ чисел используются коды, указанные в таблице.

Преобразование одних эквивалентов десятичных цифр в другие осуществляется весьма просто: преобразование эквивалеита в коде с переменным избытком в эквивалент в коде «2 из 5 осуществляется добавлением еще одной разрядной позиции - 1 или О - так, чтоб общее количество единиц равнялось двум; переход же от эквивалента в коде «2 из 5 к эквиваленту в коде с переменным избытком получается отбрасыванием последнего (правого) разряда. Рассмотриам подробнее режимы работы описываемого ЗУ.

Режим записи или считывания кодов по определенному адресу.

При записи во входной регистр 1 поступает записываемое число, каждая десятичная цифра которого закодирована в соответствии со вторым столбцом таблипы. Затем оно перекодируется в преобразователе 2 (калсдая десятичная цифра оказывается закодированной в соответствии с третьим столбцом таблищ у). Сигналы с выходов преобразователя 2 через

вентили 6 разрядной запдсн, на вторые входы 8 которых поступает в это время разрешающий сигнал от блока 42 управления, запускают формирователи разрядной записи. В числовую шину выбранной числовой линейки подаются числовые токи считывания и записи (дешифратор адреса, формирователи числовых токов считывания и разрядных токов записи, ключи для коммутации этих токов, числовые шины на чертеже не показаны).

При действии тока считывания в выбранной числовой линейке код считанного числа по выХ;одным шинам 33 поступает на выходной регистр 35. Если необходимо в выходном регистре иметь десятичное числю, каждая цнфра которого представлена в коде «2 из 5, то на первые входы 43 вентилей 41 кода подается разрешающий сигнал от блока 42 управления кодам,и, переводящий вентили 41 кода в проводящее состояние; если необходимо в выходном регистре 35 иметь число в двоично-десятичном коде с пе|ременным избытком, то указанный сигнал не подается и вентиЛ|И 41 кода остаются в непроводящем состйянил.

Режим ассоциативного поиска.

В этом режиме признак опроса, представляющий число в двоично-десятичном коде с переменным избытком поступает во входной регистр 1 и далее преобразуется в преобразователе 2, «ак в режиме записи или считывания.

Сигналы с выходов преобразователя 2 через вентили 4 опроса, на вторые входы 7 которых поступает в это время разрешающий сигнал от блюда 42 управления, запускают в соответствии с признаком опроса формирователи 9 опросных токов. Одновременно с ними запускаются и дополнительные формирователи 36 опроспых токов. Таким образом, в каждом десятичном разряде одновременно запускаются два формирователя 9 опросных токов ,и один дополнительный формирователь 36 т. е. происходит параллельный опрос накопителя.

Если хотя бы в одном десятичном разряде какой-либо числовой линейки записанная информация не совпадает с опросной (признаком опроса), то в детекторной щине 31 этой числовой линейки П0|является сигнал, переключающий соответствующий детектор 32.

Благодаря тому, что детекторные шины проходят в противоположных направлениях через двоичные запоминающие элементы //-30 к компенсирующие элементы 37-40 в каждой числовой линейке, происходит компенсация помех в детекторных щинах 31.

Детектор той числовой линейки, в которой записанная информация совпадает с опросной, после ассоциативного опроса накопителя остается непереключенным. Определение адреса этого детектора может быть осуществлено

известными способами. По найденному адресу число может считано из ЗУ либо в двоично-десятичном коде с переменным избытком, либо в равновесном двоично-десятичном коде, в котором каждая десятичная цифра представлена в коде «2 из 5.

Таким 0|бразом, в описанном ЗУ ассоциативный поиск, точное совпадение хранимой и опросной информации сводится в общем случае к нахождению нулевого элемента в матрице-столбце:

m; Х,- ,

где Di - матрица, строки которой образуют пяти разрядные двоичные числа, изображающие г-е разряды всех десятичных ассоциативных признаков; Ei - матрица-столбец, образованная пятиразрядным двоичным числом, представляющим г-й разряд десятичного признака опроса, в котором единицы заменены на нули ,и нули на единицы;

{ О, если г-й разряд замаскирован; 1, если /-Й разряда размаскирован;

- количество десятичных разрядов в ассоциативных признаках и признаке опроса.

В описанном ЗУ возможно максирование любого количества десятичных разрядов поискового критерия (соответствующие цепи на

чертеже не показаны).

Если же маскирование необязательно, то, очевидно, что вместо двух дополнительных формирователей 36 опросных токов можно -использовать один.

Предмет изобретения

Ассоциативно-адресное запоминающее устройство, содержащее входной регистр, вентили разрядной записи и опроса, выходы которых подключены ко входам соответствующих формирователей опросных ггоков, выходы котйрых соединены с соответствующими входами накопителя, выходные щины которого соединены с соответствующими входами выходного регистра, и блок управления, согласующий работу всех блоков устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, IB пего введены вентили кода к

преобразователь двоично-десятичного кода с племенным избытко М в двоично-десятичный равно весный мод, например, типа «2 из 5, входы которого соединены с соответствующими выходами входного регистра, а выходы -

с первыми входами соответствующих вентилей разрядной записи и вентилей опроса, первые входы всех вентилей кода объединены и подключепы к блоку управления, второй вход, каждого вентиля кода подключен к соответствующеГ выходной щине накопителя, а выход каждого вентиля кода соединен с соответствующим входом выходного регистра.

JII|

ЕгШ 0 p 1 f i Ш -JI C-I I W-Ll --L::- L L. IZ. j л Г : -о -;Йг1-ЗггЗг ;1 :от-ГЩ 0 dl i т ГЙГ fiisja 9ln n QJnj; г