178795. lajstromszámú szabadalom • Asszociatív tár
7 178795 8 4. ábra aritmetikai műveletek elvégzésére alkalmas tár egy találmány szerinti kiviteli alakjának tömbvázlata. Az asszociatív tár sokjegyű asszociatív szavak, azaz meghatározott bitkombinációk alakjában jelenlevő információk, mint keresési jellemzők keresését és logikai összekapcsolását végzi. Az asszociatív tár egy 1 bevivő regisztert (1. ábra), amely az első operandus kódját felveszi és készenlétben tartja egy meghatározott bitkombináció alakjában, és a 2 flip-flopok 3 csoportjait tartalmazza az első operandus kódjának bitszáma szerint. A tár továbbá tartalmaz egy 4 lekérdező regisztert, amely a lekérdező kódot felveszi és készenlétben tartja egy meghatározott bitkombináció alakjában, továbbá az 5 flip-flopokat az 1 bevivő regiszter 2 flip-flopjai számának megfelelően, amelyek az 1 bevivő regiszter 2 flip-flopjai csoportjainak száma szerint a 6 csoportokra vannak osztva, és a 8 koincidencia-kapu csoportokat két-két 7 koincidencia-kapuval, az 1 bevivő regiszter 2 flip-flopjai számának megfelelően. Az egyes 8 koincidencia-kapu csoportok első és második 7 koincidencia-kapujának első 9 bemenetei a felsorolás sorrendjében az 1 bevivő regiszter megfelelő 2 flip-flopjainak nem-negált 10 és negált 11 kimenetére és az egyes 8 koincidencia-kapu csoportok első és második 7 koincidencia-kapuinak kimenetei a felsorolás sorrendjében a 4 lekérdező regiszter megfelelő 5 flip-flopjainak nem-negált 12 és negált 13 bemenetére vannak kapcsolva. Ezenkívül a tár a 14 lekérdező dekódolóval, amelynek az a feladata, hogy a lekérdező kódot átalakítsa, továbbá a 16 VAGY-kapu csoportokkal rendelkezik, melyek két-két 15 VAGY-kaput tartalmaznak az 1 bevivő regiszter 2 flip-flopjainak száma szerint. Az egyes 16 VAGY kapucsoportok első és második 15 VAGY-kapujának első 17 bemenetei a felsorolás sorrendjében a 4 lekérdező regiszter megfelelő 5 flip-flopjainak nem-negált 18 és negált 19 kimenetére, kimenetei pedig a megfelelő 14 lekérdező dekódolok megfelelő bemenetéire vannak kapcsolva. A 14 lekérdező dekódolok koincidencia áramkörökből építhetők fel, ahogy azt például a 3 913 075 számú USA szabadalmi leírás javasolja. A szintén az áramkörben elhelyezett 20 maszk-regiszternek az a feladata, hogy a maszk kódját felvegye és készenlétben tartsa egy meghatározott bitkombináció alakjában a lekérdező kódnak a keresésben részt nem vevő bináris helyeinek leválasztásához. A maszk-regiszter a 21 flip-flopokkal rendelkezik az 1 bevivő regiszter 2 flip-flopjai számának megfelelően, melyek az 1 bevivő regiszter 3 flip-flop csoportjai száma szerint a 22 gyűrűs léptetőregiszterekké vannak egyesítve. A 20 maszk-regiszter 21 flip-flopjainak nem-negált 23 bemenetei a megfelelő 16 VAGY-kapu csoportok 15 VAGY-kapuinak második 24 bemenetéivel vannak összekötve. A tár tartalmaz még egy 25 műveleti dekódolót, amelynek az a feladata, hogy információk átvitelét vezérelje az 1 bevivő regiszter 2 flip-flopjainak kimenetein át a 4 lekérdező regiszter megfelelő 5 flip-flopjainak bemenetelre, a folyamatban lévő logikai műveleteknek megfelelően direkt vagy inverz kódban. A 25 műveleti dekódoló első 26 és második 27 kimenete a felsorolás sorrendjében ugyanazon 8 koincidencia-kapu csoportok első és második 7 koincidencia-kapujának második 28 bemeneteire van kapcsolva. A találmány szerint az asszociatív tár még egy 29 tárblokkot is tartalmaz, amelynek az a feladata, hogy párhuzamos üzemben aritmetikai és logikai műveleteket hajtson végre a keresési jellemzőként jelen levő információkkal. A 29 tárblokk a megfelelő 14 lekérdező dekóder kimeneteivel összekötött 30 lekérdező sínekkel, továbbá a 31 vezérlő bemenetekkel rendelkezik, melyek a 25 műveleti dekódoló megfelelő kimeneteivel vannak összekötve. A 2. ábrán az 1 bevivő regiszter egy olyan kiviteli alakja látható, amelynél a 2 flip-flopok 3 csoportjai léptetőregiszterekként vannak kialakítva. A 3. ábra az asszociatív tárak olyan kiviteli alakját mutatja, amelynél valamennyi asszociatív szó egyidejűleg logikai összeköttetésben áll az első operandussal. Itt az asszociatív tár egy 29 tárblokkal rendelkezik, amely a keresési jellemzőként jelen lévő információkkal párhuzamos üzemben aritmetikai és logikai műveleteket végez. A 29 tárblokk a keresési jellemzőként jelen lévő információk keresése és logikai kapcsolatuk létrehozása céljából egy mátrix-alakjában elrendezett címezhető 32 tármodulokkal rendelkezik az emlitett információk számára. A 32 tármodulok az információk számára a 33 tárolóelemekkel vannak ellátva, valamint a 34 címsínekkel, amelyek az információk elérését és beírását biztosítják, a 35 kimeneti helysínekkel, amelyeken át az információk kiolvasása történik, a 36 bemenettel, amely az információk beírását vezérli, a 37 bemenettel, amely az információk kiolvasását vezérli, a 38 információbemenettel és a 39 írási helysínekkel. Egy 33 tárolóelem mindig egy 34 címsínnel, egy 35 kimeneti helysínnel és egy 39 írási helysínnel, valamint a 36, 37 bemenet- és a 38 információ bemenetekkel villamosán össze van kötve. A 32 tármodul ugyanannyi 39 írási helysínnel rendelkezik, mint ahány 35 kimeneti helysínnel, és a 32 tármodul mátrixában ugyanannyi so van, amennyi a flip-flopok 3 csoportjainak száma az 1 bevivő regiszterben. A címezhető 32 tármodulok mikroáramkörökként alakíthatók ki, ahogy azt például a 3 611 318 számú USA szabadalmi leírás leírja. A címezhető 32 tármodulok 34 címsínei minden egyes mátrix-sorban a 30 lekérdező síneken át a megfelelő 14 lekérdező dekódoló kimeneteire vannak kapcsolva. A találmány szerint a 29 tárblokk 40 moduló-2 összeadókat is tartalmaz, amelyek a címezhető 32 tármodulok 39 írási helysíneit vezérlik. Az egyes mátrix-sorokban két-két 32 tármodult tartalmazó tármodul csoportok vannak kialakítva. Az egyik címezhető 32 tármodul 35 kimeneti helysínei az egyes tármodul csoportokban annak a 40 moduló-2 összeadónak az első 41 bemenetéivel vannak összekötve, amelynek kimenetei a másik címezhető 32 tármodul megfelelő 39 írási helysineire vannak kapcsolva. A 40 moduló-2 összeadók második bemenetei az egyes mátrix-sorokban, továbbá az egyes mátrix oszlopokban a 32 tármodulok 38 információbemenetei, valamint az írást és az olvasást vezérlő 36 és 37 bemenetek a 25 műveleti dekódoló megfelelő kimeneteire vannak kapcsolva, a 25 műveleti dekódoló bemenetei pedig az 1 bevivő regiszter megfelelő 2 flip-flopjainak kimeneteire csatlakoznak. 5 10 15 20 15 30 35 40 45 50 55 60 65 4
