Накопитель ассоциативного запоминающегоустройства

Накопитель ассоциативного запоминающегоустройства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 264787

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сок»з Советскит.Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства ¹"

Заявлено 08.Vl 1.1968 (№ 1255! 07!18-24) Кл. 42m3, 13/08

21а1, 37!04 с присоединением заявки М

МПК G 06f

Н 031с

УДК 681.327.66(088.8) Приоритет

Опубликовано 03.11!.1970. Бюллетень М 9

Комитет по делаю изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 2, » 11.1970 ад 1 1 тт А» 3

Автор изобретения

Заявитель

-„т-тт1т -»

Е. И. Ильяшенко с :." . 1 1С Л»

1" л ., » л гчт

НАКОПИТЕЛЬ АССОЦИАТИВНОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО

УСТРОЙСТВА а11 а12 .

ы аг1 агг .

3m1 алгг . а1л

32л

3mn матрица А=.0 . 0 . 0

Матрица В=в„00

В 33

000.

Влл матрица А= а11 а12! 22 а»л а 2n а,а,„, "mn

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к ассоциативным запомипа1ощим устройствам (АЗУ). Известен накопи åëь ассоциативного запоминающего устройства, позволяющего разделять хранимые в нем слова на три группы (оольше, меньше и равно ассоциативному критерию), содержащий запомш1ающие логические элементы, clloсобные выполнять операцию несоответствия (соответствия) хранимой и опросной информации при ее неразрушающем считывании.

Предложенный накопитель отличается тем, что его элементы содержат подключенные к детекторам обмотки детектирования, числа витков которых соответствуют весам разря- 15 дов в принятой для накопителя системе счисления.

Это позволяет упростить накопитель и повысить его быстродействие, так как разделение слов па искомые группы можно провесги за один параллельно-пословпьш и параллельно-поразрядньш опрос.

Основной формулой, которая позволяет определить степень соответствия хранимых слов ассоциативному критерию АК, служит 25

Ч=А)(М>(С вЂ” А — М В, где прямоугольная массив хранимых слов, среди которых выполняются поиски; строки матрицы А — слова, хранимые в накопителе, а столбцы — соответствтчощие разряды. имеет элементы, обратные соответствующим элементам матрицы A.

Матрицы В и С следующим образом связаны с АК. — диагональная квадратная матрица, элементы которой, располагающиеся на главной диагонали, представляют опросный ассоциативный критерий (АК), причем первый днагопальный элемент B j — старший разряд кода

АК, BTOpOIl,ljjiji OII3льиыи э 71. мент Hg; — C.IO дующий разряд этого кода и т. д.

264787

Матрица С= в„Î О

О в220

В33.О .О .О

„0"

„0"

90 О впа

М= m 00

0m,0

00m.О

О О. О.

mnn. V1n . V2n . Vmn

1Г„1 12

1 21 V22

Ч,1Ч,„2 — диагональная квадратная матрица, элементы которой, располагающиеся на главной диагонали, являются обратным кодом АК, Маскирующая диагональная матрица имеет по главной диагонали элементы, равные единице, в тех столбцах, номера которых соответствуют опрашиваемым разрядам. Если разряд не опрашивается (маскируется), то диагональный элемент матрицы М и в этом столбце равен нулю. — прямоугольная матрица, у которой каждая строка представляет (в троичной системе счисления) целое число, указывающее разницу между словом, записанным в соответствующую этой строке ячейку накопителя, и опросным АК, Если i-тое слово больше AK, ro соответствующая этому слову l-тая строка матрицы V представляет целое положительное число, если i-тое слово меньше АК, то -тая строка матрицы Ъ есть целое отрицательное число, При точном равенстве хранимого слова и АК все элементы строки, соответствующие в матрице V этому слову, равны нулю.

Каждый элемент найденной матрицы указывает разницу. между соответствующим хранимым словом и АК.

Для организации накопителя используется такой элемент АЗУ, который позволяет не только устанавливать соответствие или несоответствие хранимой и опросной Ин1формации, но и указывает, что опрашиваемый разряд меньше или больше опросного.

Может быть использован обычный элемент магнитного оперативного запоминающего устройства, выполненного по схеме с линейной выборкой (системе Z), состоящий из двух ферритовых тороидальных сердечников на один двоичный разряд и реализующий логическую операцию несоответствия при неразрушающем опросе, согласно таблице.

Хранимая информация опросная „1"

В таблице приняты следующие обозначения:

1 — полезный выходной сигнал, имеет отрицательную полярность; 1 — полезный выходной сигнал, имеет положительную полярность;

0 — отсутствие полезного сигнала.

Для организации накопителя с простейшими ассоциативными функциями такие элементы необходимо расположить в виде линейногоризонтальных и вертикальных рядов, а для того чтобы накопитель выполнял вышеуказанную функцию разделения хранимых слов на три группы, нужно еще ввести «вес» каждого разряда, Другими словами, каждый элемент

АЗУ в случае несовпадения хранимой и опросной информации должен индуктировать в выходной детекторной обмотке сигнал, соответствующий «весу» того двоичного разряда, который этот элемент представляет. Например. если имеется несоответствие в 4-ом разряде такого вида: «1» — хранимая информация, а «О» — опросная, то в вы одной детекторной обмотке, проходящей через запоминающий элемент этого разряда, должен индуктироваться положительный сигнал, имеющий амплитудное значение, в восемь раз больше по сравнению с сигналом несоответствия такого же вида в первом (младшем) разряде.

Введение разрядного «веса» может быть выполнено различными путями: увеличением размеров запоминающего элемента, величиной опросного тока и т. д, По-видимому, наиболее простой способ — это увеличение числа витков выходной детекторной обмотки при переходе к более старшему разряду. Если ограничиться рассмотрением такого идиеализированного случая, когда сигнал помехи, индуктируемый запоминающим элементом при соответствии хранимой и опросной информации, равен нулю, то очевидно, что число витков выходной обмотки W,„„ äëÿ этого случая должно увеличиваться в соответствии с «весом» разрядов в двоичной системе счисления, и по мере перехода к более старшим разрядам

W,„„äoëæío соответственно равняться 1,2,4, 8 и т. д., т. е. 2", где n — номер разряда.

На фиг. 1 представлен накопитель АЗУ, обладающий описываемыми свойствами разделения и содержащий два четырехразрядных слова.

Выходная детекторная шина каждого слова последовательно проходит через разрядные запоминающие элементы этого слова; поэтому при параллельно-пословном и параллельно-поразрядном опросе накопителя происходит суммирование положительных и отрицательных сигналов, наводимых в выходных обмотках тех разрядов, в которых имеется несоответствие хранимой информации и AK.

264787

И так как при опросе-поиске каждый сигнал входит со своим «весом» то для случая, когда сумма сигналов отрицательна, можно сделать вывод, ч-о хранимое слово меньше опросного

АК, если же сумма их положительна — хранимое слово Оольше опросного АК. В третьем случае, когда имеется соответствие хранимой и опросной информации в каждом поисковом разряде, на выходных концах детекторной шины наводится только сигнал помехи, Понятно, что при структуре накопителя АЗУ, представленной на фиг. 1, ббльшее отличие хранимого слова от опросного АК приводит к большей амплитуде выходного сигнала (той или иной полярности), индуктируемой в выходной шине соответствующего слова, и наоборот.

Чем меньше опросный АК отличается от хранимого слова, тем меньше амплитудное значение полезного сигнала. Минимальный полезный сигнал (отрицательной или положительной полярности) будет тогда, когда испытуемое слово всего лишь на одну двоичную единицу меньше или болыпе AK.

Такой случай несовпадения наиболее неблагоприятен для индикации, однако и в условиях минимального входного сигнала детектор должен надежно переключаться в состояние «меньше» или «больше» в зависимости от полярности этого сигнала.

В качестве детектора используется чувствительная баланспая схема пассивного детектора, изобра>кенная на фиг. 2.

Схема содержит два ферритовых тороидальных сердечника (или их дву.отверстный ферритовый эквивалент), которые пронизывают три обмотки: и „ — входная обмотка, которая подключается к выходной детекторной шине;

W „, обмотка подготовки и считывания; и ;„„— выходная обмотка (служит для съема выходного сигнала).

Зависимость ЛФ,„„=/(г,„) иллюстрирует способность балансной схемы «запоминать» сигналы обоих полярностей.

Важной особенностью этой схемы также является равенство нулю выходного сигнала при отсутствии тока возбуждения в обмотке

К,„. При соответствующем подборе ферритового материала и оптимальной временной последовательности входных и подготавливающих импульсов балансная схема обладает высокой чувствительностью и обеспечивает

15 Л Ф„„,. значение Кф —, близкое к едичице, г Фвх т. е. такая схема позволяет «запоминать» весьма малые изменения потока ЛФ„, причем, что важно для данного конкретного слу20 :ая применения, эти изменения ЛФ,„могут быть обеих полярностей.

Предмет изобретения

Накопитель ассоциативного запоминающего устройства, разделяющий «ранимые в нем слова на 1ри группы (больше, меньше и равно ассоциативному критерию), содержащий

30 запоминающие логиче"кис элементы, выполняющие сперацию не:оответствия (соответствия) храчгимсй и опросной информации при ее неразру шающем считывании, от гичаюигийс.г тем, что, с целью повышения быстро35 действия и упрощения накопителя, сгс элементы содержат подключенные к детекторам

Осмстки детектирования> чи ла Витков которых соответствуют весам разрядов в принятой для накопителя системе счисления.

264787

Йlx Иапр а

WAe Won a йьа "жр„а"

И

WZ»r, W«p o"

Кап.

1ЗЗзап. а

1 зап. гп

1 Ззап. сп

Фиа. /

Юьи

Уиг.2

Р декзор Б. С. Нанкнна

Заказ 1565;5 Тир lrK 480 Подписное

ЦИ11ИПИ Комитета ио делам иеобрстсиий и olêðûòèé ири Соиетс Министров СССР

Москва ЗК-З5, Раукиск гя иаб., д. 4, 5

Типография, llj). Саиуиои I, 2

Р;з

"бап.разр

1 разряд

or,р.0 „ юпр.а W

ЯОпр„з " Я аз,разр опР.!" Язапразр апр.1 Изааразр цз р ЗРазУЯ3 4 за.рззУ

Составитель И. H. Горелова

Текред 3. Н. Тараненко Корректор С. А. Кузовенкова