Ассоциативное запоминающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G11C29/00 

(54) АССОЦИАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к области запоминающих устройств и может быть использовано для решения задачи хранения и извлечения информации по ее признакам.. Известно ассоциативное запоминаюцее устройство (АЗУ), содержащее яче ки с основными злементамн памяти, в которых хранятся слова, любая часть, которых выступает в качестве ассоци% ативного признака : & другая часть - качестве основной; информации, ячейки с дополнительными элементами памяти, а также регистр, опроса, регистр ма,сок, выходной регистр и индикаторы совпадения, соединенные по одним вхо дам с выходами злементов памяти, по другим входам - с выходами регистра опроса, а по выходам - с группами элементов И и ИЛИ ). Недостатком этого устройства явля ется то, что оно не обеспечивает вы.бор достоверной информации в тех слу чаях, когда среди признаков, по которым должна быть однозначно выбрана определенная информация, какая-либо часть не может существовать одновременно с признаками, относящимися к разрядам, которые необходимо замаскировать для выбора информации. Наиболее близким -техническим решением к предлагаемому является. АЗУ, которое :одержит основные и дополнительнце злементы памяти, выходы коТ&Р1ЯХ подключены к одним входам соответствуюпщх индикаторов, другие вход: которых соединены с выходами регистра опроса, а выходы индикаторов подключены ко входам злементов ИЛИ первой и второй групп, злементы И первой группы, первые входы которых соединены с выходами соответствуюорск элементов НЕ,, вторые входы - с выходами соответствуюощх злементов ИЛИ первой группы, а входы злементов НЕ соединены с выходами соответствующих злементов ИЛИ второй группы, злементы И второй группы, входы которых соединены с выходамисоответствующих основных элементов памяти и элементов И первой группы, и выходной ре гистр, входы которого через элементы ИЛИ третьей группы соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы 2. Недостатком этого устройства явля ется то, что оно не обеспечивает выбор достоверной информации в тех случаях, когда в различных входных наборах ассоциативные признаки имеют разные значения весов, в результате чего в значительной степени снижаетс надежность и ограничивается область применения устройства. Цель изобретения - повьипение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что в ассоциативное запоминающее уст ройство, содержащее основные и допол нительные элементы памяти, индикаторы совпадения регистр опроса, группы элементов И, элементы НЕ, элементы ИЛИ, и выходной регистру причем одни из выходов основных элементов памяти и выхода дополнительных элементов памяти подключены к одним из « f входов соответствующих индикаторов совпадения, другие входы которых соединены с выходами регистра опроса, выходы элементов НЕ подключены к одним из входов элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к -другим выходам основных элементов памяти, а выходы - ко входам элементов ИЛИ, выходы которых соединены со входами выходного регистра, введены группы пороговых элементов и формирователи сигналов результата поиска, входы которых подключены к выходам соо;тветствующих иедикаторов совпадения, а выходы - соответственно ко входам пороговьпс элементов пер вой и второй групп, выходы которых соединены соответственно с другими входами элементов И первой группы и элементов НЕ. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит -основные ячей ки памяти 1, в состав которых входят основные элементы памяти 2 сигналы с выхода которыхравны I, основные элементы памяти 3, сигналы с выхода которых равны О, регистры опроса 4, (на чертеже показаны отдельные разряды регистра), первые индикаторы совпадения 5. Устройство также содержит дополнительные ячейки памяти 6, в состав которых входят дополнительные элементы памяти 7, сигналы с выхода которых равнь 1, дополнительные элементы памяти В, сигналы с выхода которых равны О, вторые индикаторы совпадения 9, первую 10 и вторую 11 группы формирователей сигналов результата поиска, первую 12 и вторую 13 группы пороговых элементов, элементы НЕ 14, первую 15 и вторую группы 16 элементы И, элементы ИЛИ 17, и выходной регистр 18 (на чертеже показаны отдельные разряды регистра). Входы формирователей сигналов результата поиска 10 и П подключены соответственно к выходам индикаторов 5 и 9, а выходы - соответственно к входам пороговых элементов 12 и 131 Выходы элементов НЕ 14 подключены к одним из входов элементов И J5, другие входы которых соединены с выходами пороговых элементов 12. Входы элементов НЕ 14 соединены с выходами пороговых элементов 13, Устройство предназначено для хранения постоянной информации. В качестве формирователей 10 и 11 могут быть использованы усилители с фиксированным коэффициентом усиления, равным 1, 2 или 3. При этом в ячейках 1 и 6 одного адреса, если в определенном разряде ячейки 1 установлен элемент 2, сигнал с выхода которого равен I, то в ячейке 6 в этом же разряде стоит элемент 8, сигнал с выхода которого равен О, и, наоборот, если в ячейке 6 определенном разряде стоит элемент 7, то ячейка 1 в этом разряде содержит элемент 3. Признаковая информация в ячейках АЗУ может быть размещена самым различным образом и, например, может быть представлена с учетом установки соответствующих значений коэффициентов усиления в формирователях 10 и М в разрядах, имеющих ненулевое значение информации, в следующем виде 1 (основная) O...00 a01 1j00000l 1 (дополни-тельная) - 0...0001 0000000000,2 Сосновная - 0...01з01з01.00001 1 , 2 (дополнительная) О... 00001 000000000,3 (основная) 58D-.-ljOOJ l ODOOl , 3 (дополнительная; - 0. ..OOOOOljOl lf00000,,. . . . N (основная ) - 1..,. 000000000 Ц I 00, 1Ч(дополнительная5 - 0.., ...000000121 000000, где рядом с каждым единичным значением информации указано значение коэффициента усиления. При этом в каждом из пороговых элементов 12 и 13 установлен уровень порога, при котором этот элемент ерабатывает, равный трем. Во время работы при появлении на выходах регистра опроса 4, например 1$од6в признаков опроси 0....00000000000001,O...OOOOOOOOOOOOdCHO.. . --ooooooooooo-foOiO.. .00000000001000,0,. .. .000000000 юooo,o,..oooooooooocю,o.. .. .00000000000 i-i о, о.. .0000000000 oo или о-..ооооооооо«ооо, в 1-ом + 5-ом разрядах которых сформирована одна или две единицы, несмотря на срабатывание в определенны разрядах первых индикаторов 5, ни один из пороговых элементов 12 не ср батывает. В результате этого в выход ной регистр 18 ни из одцой ячейки па мяти информация не считывается. Это соответствует тому, что в памяти отсутствует информация, выбираемая по указанным входным кодам признаков опроса. При появлении на выходе регистра опроса 4 кода 0...OOOOOOOOOOOlИ на входы порогового элемента 12, относящегося к перво ячейке, поступают единичные значения сигналов с выходов формирователей 10 1-го, 2-го и 3-го разрядов ячейки, в результате чего этот элемент срабатывает, а так как пороговый элемент 13, относящийся к этой ячейке, не срабатывает, то срабатывает элемент И 15, относящийся к данной ячейке. По сигналу с этого элемента содержимое первой ячейки через элементы И 16 считывается в выходной ре гистр 18. В то же время, при появлении на выходе регистра опроса кода 0...00010000000000 в регистр J8 в 1-й, во 2-й и в 3-й разряды будут считаны единицы, соответствующие коду признаков, совпадающему с рассмотренным в предыдущем примере кодом регистра опроса. При появлении на выходе регистра опроса 4, например, кода О...Р001010000П10 на входы порогового элемента 2, относящегося ко второй ячейке, с выходов формирователей 10 2-го, 3-го и 4-го разрядов этой ячейки поступают единичные зна96чения сигналов, а с выходов, формирователей 10 9гго и 11-го разрядов-- значения сигналов, полученные - в результате усиления с коэффициентом усиления, равным трем. В результате этого суммарное значение сигнала на входе данного порогового элемента, равно девяти и, так как пороговый элемент 13, относящийся ко второй ячейке, не срабатывает, то содержимое этой ячейки считывается в выходной регистр 18. В то же время, несмотря на то, что пороговые элементы 12, относящиеся к первой и к третьей ячейкам, в результате поступления на их t входы сигналов, суммарное значение которых для каждого из них равно пяти, срабатывают, содержимое этих ячеек в выходной регистр 18 не считывается и искажение считьшаемой из второй ячейки информации не происходит, так как помимо указанных пороговых элементов срабатывает и относящиеся к этим ячейкам пороговые элементы 13. Сигналы на их входы поступают в результате срабатывания вторых индикаторов 9 в 11-м разряде первой ячейки и в 9-м разряде третьей ячейки, поэтому эти элементы через элементы НЕ 14 запрещают срабатывание соответствующих элементов И 15. При появлении на выходе регистра опроса 4, например, кода 0...00000011011100 на входы пороговых элементов 12, относящихся к третьей и к N-й ячейкам, с выходов формирователей 10 3-го, 4-го и 5-го разрядов этих ячеек поступают единичные значения сигналов, по суммарному значению которых эти элементы срабатывают.В то же время, по суммарному значению сигналов, поступающих с формирователей 1 и 8-го разрядов N-й ячейки, срабатывает также и пороговый элемент 13, относящийся к этой ячейке и запрещакщий срабатывание соответствующего элемента И 15, в результате чего информация считывается только из третьей ячейки. При появлении же на выходе регистра опроса 4 например,кода О... 0000000111J100, кроме пороговых элементов J2, относящихся к третьей к N-й ячейкам, срабатывает также о суммарному значению признаковых игналов и пороговый элемент 13, тносящийся к третьей ячейке н зарещагаций ее считывание, в результае чего в выходной регистр 18 будет читано содержимое то.пько N-й ячейки.

OtOfcaHHoe техническое решение задачи позволяет снять существующее для входной- признаковой информации ограничение, при котором входные наборы имеющие различное распределенйе весов признаками, не могут быть правильно восприняты АЗУ, чго соответственно приводит к ложному выбору из памяти признаковой информации. Поэтому предлагаемое решение может быть использовано в устройствах, например в оптоэлектронных, в которых признаковая информация представлена совокупностями с различными весами, входящих в. них признаков.

Формула изобретения

Ассоциативное запоминающее уст- о ройство, содержащее основные и дополнительные элементы памяти, индикаторы совпадения, регистр опроса, группы элементов И, элементы НЕ, выходной регистр, причем одни из выходов ос- 25 новных элементов памяти и выходы дополнительных элементов памяти подключены к одним из входов соответст- вуюпщх индикаторов совпадения, другие входы которых соединены с выходами

регистра опроса, выходы элементов НЕ подключены к одним из входов элемен-, тов И первой Группы, выходы которых {Соединены с первьми входами элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к другим выходам основных элементов памяти, а выходы - ко входам элементов ИЛИ, выходы которых соединены со входами выходного регистра, отличающееся тем, что, с цельюповышения надежности устройства, оно содержит группы пороговых элементов и формирователи сигналов результата поиска, входы которых подключены к выходам соответствующих индикаторов совпадения, а выходы - соответственно ко входам пороговых элементов первой и второй групп, выходы которых соединены соответственно с другими входами элементов И первой группы и элементов НЕ

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Крайэмер Л.П. и др. Ассоциативные запоминающие устройства. Л., Энергия, 1967, с. 141-146.

2.Авторское свидетельство СССР W 646373, кл. G 11 С 15/00, 1976 .(прототип).