Ассоциативное запоминающее устройство Советский патент 1978 года по МПК G11C15/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны запоминающие устройства (ЗУ), осуществляющие одновременное обращение к множеству ячеек памяти fio признаку , Однако такие устройства имеют низкое быстродействие и малые фушсциональные возможности при решении информационно-поисковых И1 экстремальныхзадач комбинаторного типа в реальном масштабе времени.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является запоминающее устройство, содержащее блок памяти, счетчик адреса, блок управления, первый выход которого соединен с первым входом блока памяти, и регистр записи-опроса з . Основным недостатком такого ЗУ является медленный процесс решения информационно-поисковых и экстремальных .задач, комбинаторного, типа, что связано с болыиим количеством операций переборами отсутствием возможности выполнять операции формирования, вьщеления, сортировки и

упорядочения подмассавов за один отел обращения к содержимому ЗУ.

Целью изобретения является повышение быстродействия ассоциативного запоминающего устройства при решении информационно-поисковых и экстремальных задач комбинаторного типа в реальном масштабе времени.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены регистр команд, выходной регистр, счетчик првзна-i ков, дополнительный счетчик адреса, коммутатор кодЭй-коммутатор адреса, причем выход регистра записи-опроса соединен с первыми входами счетчика тфизнаков и коммутйтора кода, выход регистра комавд соединен с первым входом блока управления, второй выход которого подсоединен ко второму входу счетчика признаке и первым входам дополнительного счетчика адреса и счетчика адреса, выход счетчика признаков соединен со вторым входом коммутатора кода и первым входом коммутатора адреса, выход дополнительного счетчика адреса соединен с

третьим входом коммутеггора кода и вторым входом коммутатора anjieca, выход счетчика адреса соединен с третьим входом коммутатора адреса, третий выход блока управления соединен с четвертыми входами коммутаторов кода и адреса, выход коммутатора кода соединен -со вторым входом блока памяти, выход коммутатора адреса соединен с третьим входом блока памяти, первый выход блока памяти соединен с третьим входом счетчика признаков, с пятыми входакш коммутаторов кода и адреса, со вторыми входами дополнительного счетчика адреса и счетчика адреса, с первым входом выходного регистра, второй выход блока памяти соединен со вторым входом блока управления.

Блок схема ассоциативного запоминающего устройства представлена на чертеж

Она содержит блок памяти 1, блок

управления 2, регистр записи-опроса 3, регистр команд 4, выходной регистр 5, счетчик признаков 6, дополнительный счетчик адреса 7, счетчиа адреса 8, коммутатор кода 9, коммутатор адреса 1О. Блок Пэмяти 1 СОСТОИТ нз накопителе 11, 12, .13 и служит д:ш разметения поступающего информационного массива и внутренних адресов связи. Блок управления 2 служит для управления работой ассоциативного запоминакмиего устройства в заданных режимах. Регистр записи-опроса 3 предназначен для приема информационного массива извне. Регистр команд 4 предназначен для приема коман извне. Выходной регистр 5 служит для выдачи искомого информационного массива, подмассива или слова из ассоциативного запоминающего устройства. Счетчик признаков 6 предназначен для фиксации записанных признаков на адресной шкале для обеспечения режима поиска информации. Дополнительный счетчик адреса 7 предназначен для размещения адресов певого накопителя 11 в порядке возрастания признака,во втором накопителе . 12 в режиме упорядочения. Счетчик адреса 8 предназначен для формирования адреса в режиме размещения, улорядочения и выдачи информации. Коммутатор кода 9 служит для организации записи в блок памяти 1 требуемого кода. Коммутатор адреса 10 служит для формирования требуемого адреса при обращении к блоку памяти 1.

Ассоциативное запоминающее устройство работает в трех режимах:

- запись информационного массива,

- упорядочение.

-поиск по;заданным условиям, к которым относятся следующие операции: поиск фраз по признаку, выдача фраз по признаку, выдача i-ых признаков из зоны фраз по заданному признаку, отыскание фраз с признаками по условию - признак заданный ближайщего признака в искомых фразах, отыскание фраз с признаками min и morx , маскирования фраз, работа с массивом фраз, подвергнутых маскированию.

При работе ассоциативного запоминающего устройства блок управления 2 работает по командам, поступающим извне через регистр команд 4 в режиме записи а в реяшме упорядочения и поиска блок управления 2 формирует команды самостоятельно, с учетом сигналов, поступающих из накопителя. Блок управления 2 формирует кодовые последовательности, управляющие блоками, входящими в состав ассоциативного запоминающего устройств в режиме записи, упорядочения и поиска информации, В режиме записи, сигналы поступают на блоки 3,4,8,9,10,11,12,13, в режиме упорядочения - на блоки 6, 7, 8,9,10,11,12,13 и в режиме поиска - на блоки 3,4,5,8,9,10,11,12,13.

Режим Запись информационного массива.

До начала записи все блоки ассоциативного запоминающего устройства устанавливаются в исходное состояние командой Обнуление. В режиме Запись команда поступает в регистр команд 4, расшифровывается блоком управления 2 и разрешает ввод нулевого адреса со счетчика адреса 8 через коммутатор адреса 1О в накопитель 11. По нулевому адресу информация по входным проводам вводитс через входной регистр записи-опроса 3 и коммутагор кода 9 в нулевую 5гчейку накопителя 11. Далее серия управляющих сигналов, вырабатываемая блоком управления 2, обеспечивает последовательный перебор ячеек накопителя 11 и заполнение их входной информацией. После окончания ввода массива информации блок управления 2 выставляет на проводах готовности состояние готовности ассоциативного запоминающего устройства к режиму Упорадочение.

Режим Упорядочение.

Этот режим предполагает перепись в накопитель 13 адресов накопителя 11 в порядке возрастания величины хранимого признака, причем адреса, имеющие одинаковые признаки, размещаются в накопителе 13 также в порядке возрастания. Режим Упорядочение организуется в виде 6 1 рследователыюгп просмотра содержимого всех ячеек накопителя .1 1 и сравнения хранимых там признаков со счетчиков призна ков 6,Все выявленные в очередном просмотре адреса записываются компактной группой в накопитель 13. Счетчик признаков 6 после кажг.ого просмотра изменяет свое состояние на единицу. Начало каждого нового просмотра сопровождается записью в накопи тель 12 по адресу, равному проверяемом признаку, адреса в накопителе 13, с которого начинается разметцение очередной группы адресов накопителя 11, где дополнительный счетчик адреса 7 управляет размещением адресов накопителя 11 в упорядоченном виде в накопителе 13 и изменяет свое состояние с кгикдым выявлением фазы, содержащей признак, по которому в данный момент ведется упорядочение. Упорядочение завершается после количества просмотров, равных числу возможных состояний признака. Одновременно с описанным выше процессом производится фиксирование в разряде признака накопителя 12 наличия данного признака в массиве. Наличие признака в виде единицы записывается в разряде признака по адресу, равному величине проверяемого признака. Режим Поиск по заданным условиям В этом режиме информация поступает по проводам команд и числовой записи. В инструкции заложена информация о характере поиска (,, , ) и эталон сравнения (величина признака). Признак, заложенный в инструкции, через коммутатор кода 9 по командам блока управления 2 поступает на адресную часть накопителя 12. Адресная часть накопителя 12 выполняет роль шкалы признака. Ячейка накопителя 12, равная признаку, содержит начальный адрес зоны накопителя 13, где располагаются номера всех адресов накопителя 11, имеющие заданный признак. Одновременно с провер кой разряда признака формируется в блок управления 2 сигнал на проводах готовности о наличии или отсутствии информации с заданным признаком. Признак, равный единице, ра звертывает серию управляющих сигналов с блока управления 2 для вьщачи на выходной регистр 5, а далее на выходные провода набора фраз, удовлетворяющих характеру зещанного поиска;Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность ас:социативных за 66 поминающих устройств и дчот возможность решать информационно-поисковые и экстремальные задачи комбинаторного типа в реальном масштабе времени. Формула изобретения Ассоциативное запоминающее устройство, содержащее блок памяти, счетчик адреса, блок управления, первый выход которого соединен с первым входом блока памяти, и регистр записи-опроса отличающееся тем, что, с целью повьпиения быстродействия устройства, в него введены регистр команд, выходной регистр, счетчик признаков, дополнительный счетчик адреса, коммутатор кода, коммутатор адреса, причем выход регистра записи-опроса соединен с первыми входами счетчика признаков и коммутатора кода, выход регистра команд соединен с первым входом блока управления, втброй выход которого подсоединен ко второму входу счетчика признаков -и первым входам дополнительного счетчика адреса и счетчика адреса, выход счетчика признаков соединен со вторым входом коммутатора кода и первым входом коммутатора адреса, выход дополнительного счетчика адреса соединен с третьим входом коммутатора кода и вторым входом коммутатора адреса, выход счет чика адреса соединен с третьим входом коммутатора адреса, TpeTHJi выход блока управления соединен с четвертыми входами коммутаторов кода и адреса, выход коммутатора кода соединен со вторым входом блока памяти, выход коммутатора адреса соединен с третьим входом блока памяти, первый выход блока памяти соединен с третьим входом счетчика признаков, с пятыми входами коммутаторов кода к адреса, со вторыми входами дополнительного счетчика адреса и счетчика адреса, с первым входом выходного регистра, второй выход блока памяти соединен со вторым входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 407394, кл. G 11 С 15/ОО, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР Хо 225927, кл. Q 11 С 15/ОО, 1908. 3.Авторское свидетельство СССР № 435563, кл. (т 11 С 15/00, 1974.