DE1299037B - Verfahren zum Auslesen einer Detektormatrix - Google Patents

Description

verbleiben. Die Detektorelemente sind dabei in einer matrixartigen Anordnung zusammengefaßt, so daß man von ihrer Gesamtheit als von einer Detektormatrix spricht.

Ein Blockschaltbild eines assoziativen Speichers ist in der Fig. 1 dargestellt. Der Speicherblock selbst ist in der Fig. 1 mit 1 bezeichnet, er besitzt Eingänge für die Worttreiberstufen 2 und die Stellen

soll, ob es überhaupt ein eingespeichertes Wort gibt, io dem Zustand 0 entspricht. Bei der Abfrage dieser das mit dem für die Abfrage benutzten Wort überein- Zustände gehen die Elemente mit dem Zustand L stimmt, wieviel solcher Assoziationsobjekte vornan- wohl in den Zustand Z über, die Elemente im Zuden sind, wie ein beliebiges dieser Assoziations- stand 0 behalten jedoch diesen bei. Die Abfrage des Objekte lautet und gegebenenfalls wie und wo alle in einer solchen Detektormatrix enthaltenen Ergebdiese Assoziationsobjekte zu finden sind. Es sind An- 15 nisses gestaltet sich dann folgendermaßen: In einer Ordnungen bekannt, bei denen jeder Adresse des ersten Auslesung, die alle Detektorelemente gleichassoziativen Speichers ein Detektorelement zugeord- zeitig erfaßt, werden die im Zustand L befindlichen net ist. Durch den assoziativen Abfragevorgang wer- Detektorelemente in den Zustand Z übergeführt, woden die Detektorelemente, deren Wort den Abfrage- bei in den Zeilen und Spalten Lesesignale entstehen, bedingungen entspricht, mit einer L belegt, während ao durch die die den jeweiligen Zeilen und Spalten zudie Elemente der unbeteiligten Worte im Zustand 0 geordneten Anzeigeelemente in den Zustand L versetzt werden. Detektorelemente, die vor der Auslesung im Zustand 0 vorliegen, erfahren keine Zustandsänderung, und dementsprechend entstehen 35 auch keine Lesesignale durch diese Detektorelemente, die zu einer Anzeige in den mit den Zeilen und Spalten der Detektormatrix verbundenen Anzeigeelementen führen könnten. Die Anzeige in den Spalten- und Zeilen-Anzeigeelementen täuscht aber

treiberstufen 3, über die die Zuführung der in einem 30 hinsichtlich mancher Detektorelemente einen ÜberRegister 4 enthaltenen Assoziationssubjekte erfolgt. gang von L-Zustand in den Z-Zustand vor.
Die Ausgänge des Speicherblocks 1 sind mit der In einer zweiten Auslesung wird daher bei dem

Detektormatrix 6 verbunden, wobei gegebenenfalls bekannten Verfahren unter Einsatz von Koinzidenz-Verstärker 5 zwischengeschaltet sein können. methoden geprüft, welche der Detektorelemente, die Die oben geschilderte Art der Auslesung des Er- 35 in Zeilen oder Spalten liegen, deren Anzeigeelemente gebnisses einer assoziativen Abfrage des Speicher- durch die erste Abfrage in den L-Zustand gebracht inhalts bietet den Vorteil, daß man ohne weiteres worden sind, wirklich im Zustand Z vorliegen, so daß mit konventionellen Speicherelementen wie Ferrit- die infolge der Vieldeutigkeit der ersten Anzeige kernen oder Transfluxoren auskommt. Der Nachteil fälschlich angezeigten Detektorelemente, die im des Verfahrens liegt darin, daß Schwierigkeiten auf- 40 O-Zustand vorliegen, ausgeschieden werden. Im treten, wenn Mehrfachassoziationen vorliegen. Es ungünstigsten Fall, der bei dem bekannten Verfahren müssen dann besondere Vorkehrungen für die Durch- dann auftritt, wenn eine Diagonale der Detektorführung des zweiten Auslesevorgangs getroffen wer- matrix durchlaufend Detektorelemente im Zustand L den, mit dem die in den Detektorelementen der bzw. nach der Abfrage im Zustand Z enthält, kommt Detektormatrix enthaltenen Adressenangaben über 45 es bei einer Detektormatrix aus η·η Detektorelemendie Assoziationsobjekte im Speicherblock ermittelt ten zu einer Anzahl von η (n—l) Fehlanzeigen. Die werden. Die üblichen Koinzidenzverfahren sind für Anzahl der für die Auslesung des in der Detektordiesen zweiten Auslesevorgang dann unbrauchbar, matrix enthaltenen Abfrageergebnisses erforderlichen wenn mehr als ein Detektorelement in der Detektor- Ausleseschritte ist also immer noch sehr groß und matrix mit einer L belegt ist, da dann die Möglichkeit 50 erfordert einen unnötig großen Zeitaufwand,
besteht, daß die Anzeige nicht mehr eindeutig ist. Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Auslese-

Dies sei an Hand der Fig. 2 kurz erläutert. In dieser Figur ist ein Schema für die Kernanordnung in einer Detektormatrix dargestellt, wobei vier Kerne herausgehoben sind, von denen in dem gewählten Beispiel unterstellt wird, daß sie mit einer L belegt sind. Eine gleichzeitige Abfrage aller Kerne in sämtlichen Zeilen und Spalten der Detektormatrix würde dann lediglich erkennen lassen, daß von oben bzw.

links gerechnet in der dritten, sechsten und achten 60 anschließend die markierte Detektorelemente entZeile bzw. in der dritten, vierten und zehnten Spalte haltenden Spalten der Matrix einzeln und nachein-

verfahren für eine solche Detektormatrix zu entwickeln, das eine wesentlich höhere Auslesegeschwindigkeit ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer ersten für sämtliche Detektorelemente der Matrix gleichzeitigen Auslesung nur die mit den Spalten der Matrix verbundenen Anzeigeelemente funktionsbereit gehalten werden und daß

markierte Kerne, also im L-Zustand befindliche Kerne, vorhanden sind. An welchem der Kreuzungspunkte von Spalten und Zeilen die Kerne wirklich liegen, ist dagegen nicht eindeutig feststellbar.

Es ist bereits bekannt, zu einer eindeutigen Aussage dadurch zu kommen, daß man Zeile für Zeile und Spalte für Spalte für sich getrennt nacheinander

ander in einer zweiten Auslesung abgefragt und dabei jeweils die mit den Zeilen der Matrix verbundenen Anzeigeelemente funktionsbereit gehalten werden. Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens sei an Hand der Fig. 2 und 3 noch etwas näher erläutert. Dabei sei der Einfachheit halber zunächst angenommen, daß die Detektorelemente der Detek-

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tormatrix zerstörungsfrei auslesbar seien, so daß sie (z. B. einen Flip-Flop), aus deren Zustand man erbeliebig oft abgefragt werden können, ohne daß sich kennen kann, ob noch markierte Elemente in der ihr Zustand ändert. Es sei jedoch gleich bemerkt, Detektormatrix vorhanden sind, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Es ist noch eine Schaltgruppe 12 vorgesehen, die

Verwendung derartiger Detektorelemente beschränkt 5 die Spaltenieseleitungen durchverbinden kann, wähist. Es genügen, da das erfindungsgemäße Verfahren rend sie auf sämtliche Zeilen einen Abfrageimpuls nur mit zweimaliger Auslesung arbeitet, ohne weiteres abgibt. Die Dekodierungseinrichtung 11 bekommt Transfluxoren mit nur drei stabilen Zuständen. Statt sowohl von dem den Zeilen als auch von dem den dessen kann man jedoch jedes Detektorelement Spalten zugeordneten Netzwerk 10 bzw. 9 auf einer durch zwei einfache bistabile Elemente, wie z. B. io einzigen Leitung aus η vorhandenen ein eine L be-Ferritringkerne, realisieren, die mit K und K' bezeich- deutendes Potential geliefert. Diese Information wird net seien. Bei jeder Markierung eines Matrixelements in üblicher Weise, z. B. mit Diodenschaltungen, in der Detektormatrix (bei einem assoziativen Speicher eine zweckmäßigere Adresse, z. B. im Dualsystem, erfolgt diese, wenn ein Wort den Bedingungen der umgewandelt. Üblicherweise bestehen solche Einassoziativen Abfrage genügt und ein Signal an die 15 richtungen im Prinzip aus einer Anzahl parallel Detektormatrix abgibt) müssen dann zwei zusam- arbeitender Und-Schaltungen, so daß diese Dekodiemengehörige Detektorkerne K und K' in den Zu- rung wenig Zeit beansprucht.

stand L gebracht werden. Bei der ersten Auslesung, Der zeitliche Ablauf der Vorgänge nach dem Ein-

die die ganze Detektormatrix mit allen ihren Detek- schreiben der L in die Detektorkerne ist nun folgentorelementen erfaßt, werden dann nur die Kerne K' ao der: Schaltung 12 verbindet die Spaltenleseleitungen ausgelesen, während für das anschließende spalten- durch und gibt auf alle Zeilen einen Abfrageimpuls, weise Auslesen die Kerne K zur Verfügung stehen, Die in den Spaltenleseleitungen entstehenden Lesederen Information bei der ersten Auslesung unberührt signale gelangen zum Spaltenanzeigeregister 8 und geblieben ist. stellen dort alle Flip-Flops auf L, deren zugeordnete

Für die Beschreibung des Ausführungsbeispiels sei 25 Spalten L-Kerne enthalten. Währenddessen sind die von einer Markierung, beispielsweise von einem Ab- Eingänge der Zeilen-Flip-Flops gesperrt, frageergebnis der assoziativen Abfrage eines Asso- Anschließend wird durch das Netzwerk 9 der erste

ziativspeichers, ausgegangen, die zu der in F i g. 2 Schalter SA von links in der Spaltenreihe eingelegt, dargestellten Verteilung von markierten Detektor- dessen zugehöriger Flip-Flop eine L enthält, und elementen, also im Zustand L befindlichen Detektor- 30 ein Spaltenabfrageimpuls aus dem Generator GS elementen, geführt hat, bei der die Kreuzungspunkte kann auf diese Spalte gelangen. Währenddessen sind der dritten Spalte mit der achten Zeile, der vierten die Spaltenabfrageleitungen an der Stelle der Schal-Spalte mit der dritten und der sechsten Zeile und der tung 12 unterbrochen, die Eingänge der Zeilen-Flipzehnten Spalte mit der achten Zeile je ein Detektor- Flops jedoch geöffnet. Alle Detektorkerne, die auf Z element im Zustand L besitzen. 35 stehen, stellen also die entsprechenden Zeilen-Flip-

Bei der ersten Auslesung, die sämtliche Detektor- Flops auf L. Das den Zeilen nachgeordnete Netzwerk elemente der Matrix erfaßt, werden erfindungsgemäß 10 wählt aus diesen eingeschriebenen Flip-Flops wienur die mit den Spalten der Matrix verbundenen der den ersten in der Reihe aus und führt dessen Anzeigeelemente funktionsbereit gehalten. Es er- Potential der Dekodierungseinrichtung 11 zu. scheint also eine Anzeige in der dritten, vierten und 40 Sobald die Dekodierung der Spalten- und der zehnten Spalte bzw. in dem zugehörigen Anzeige- Zeileninformation beendet ist, kann durch einen element. Schlußimpuls der erste durch das Netzwerk 10 herin der F i g. 3 ist ein Blockschaltbild für eine An- vorgehobene Flip-Flop in den Zustand 0 gebracht Ordnung dargestellt, die zur Durchführung des erfin- werden. Sind noch weitere Zeilen-Flip-Flops mit L dungsgemäßen Verfahrens dienen kann. Die Detek- 45 belegt, so geht die Auslesung in die Dekodiereinrichtormatrix 6 besteht dabei aus fünf Spalten und fünf tung 11 in gleicher Weise weiter, bis alle Zeilen-Flip-Zeilen, und jeder Zeile und jeder Spalte ist je ein Flops auf 0 stehen. Dann gibt das Netzwerk 10 ein Anzeigeelement in der Gestalt der Anzeigeregister 7 entsprechendes Potential an das Spaltenanzeige- bzw. 8 zugeordnet, die aus Flip-Flops aufgebaut register 8 ab, welches in Verbindung mit dem Netzsind. 50 werk 9 den ersten mit L versehenen Flip-Flop löscht. Mit 9 und 10 sind Netzwerke aus logischen Schal- Dadurch wird zwangläufig über das Netzwerk 9 die tungen bezeichnet, mit deren Hilfe nur jeweils eine nächste besetzte Spalte hervorgehoben usw. Sind L-Information in der Anzeigeelementengruppe 8 alle Spalten-Flip-Flops gelöscht, so sind alle L-Kerne bzw. 7 und vorzugsweise die erste L in einer Reihe der Detektormatrix 6 ausgelesen, und das Netzwerk 9 (Zeile oder Spalte) durchgeschaltet wird. Beispiele 55 kann ein bestimmtes Potential an den Ausgang Hefür solche Netzwerke sind in den F i g. 4, 5, 6 ange- fern, welches den Schluß der Operation anzeigt, geben, und zwar für das logische Netzwerk 9 in Eine mögliche Ausführungsform für die Teilschal-F i g. 4 und für das Netzwerk 10 in F i g. 5 aus- tung aus dem Anzeigeregister 8, dem Netzwerk 9 und geführt. der Schaltgruppe 12 ist in F i g. 4 dargestellt.

In der Blockbilddarstellung der F i g. 3 sind dem 60 Die Schaltgruppe 12 besteht dabei aus dem oberen Netzwerk 9 für die Spalten noch Schalter SA nach- Drittel der Schaltskizzen und umfaßt die Undgeordnet, die von ihm angesteuert werden. Die Aus- Schaltungen SE und den Generator GSR. Zu dem gänge des Netzwerks 10 für die Zeilen gehen zur Anzeigeregister 8 gehören die Flip-Flops FF und die Dekodierungseinrichtung 11. Ein weiterer Ausgang mit deren Eingang verbundenen Und-Schaltungen. des Netzwerks 10 führt zum Anzeigeregister 8. Die 65 Das Netzwerk 9 ist durch die den Flip-Flops FF Ausgänge des Netzwerks 9 gehen ebenfalls zur Deko- nachgeordneten Und-Schaltungen realisiert. Die Verdierungseinrichtung 11, und ein weiterer Ausgang bindung des Netzwerks 9 mit den Spalten erfolgt über geht an eine hier nicht gezeigte Anzeigevorrichtung die Schalter SA, deren zweiter Eingang mit dem das

Auslesen der Spalten regelnden Generator GS verbunden ist. Auch die Schalter SA sind im Prinzip Und-Schaltungen, es kann jedoch wegen der größeren Leseströme unter Umständen erforderlich sein, spezielle Hochstrom-Koinzidenzschaltungen dafür zu nehmen.

Fig.5 zeigt ein Beispiel für die Realisierung des Anzeigeregisters 7 und des Netzwerks 10, und in Fig. 6 ist eine zweite Variante für eine Kombination von Und-Schaltungen dargestellt, die aus einer Reihe von L die erste L hervorzuheben gestattet. Das Anzeigeregister 7 besteht aus den Flip-Flops FF' und den deren Eingängen vorgeschalteten Und-Schaltungen, das Netzwerk 10 ist durch miteinander verknüpfte Und-Schaltungen realisiert.

Da die Dekodierung bei taktgebundenen Systemen eine definierte Zeit benötigt, kann die Löschung des ersten auf L stehenden Flip-Flops FF' auch mit Hufe von verzögerten Signalen vorgenommen werden, wozu in F i g. 5 die Verzögerungsstrecken τ in Koinzidenz mit einem Taktimpuls dienen. Ähnliche Fortschaltmittel sind auch in F i g. 6 zu denken.

In dem Ausführungsbeispiel wird von Detektorelementen ausgegangen, die mindestens drei stabile Zustände aufweisen, also eine erste Zustandsänderung bei der Markierung selbst und zwei weitere bei den beiden Auslesungen erfahren können. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Ausleseverfahrens ist jedoch nicht auf aus derartigen Elementen aufgebaute Detektormatrizen beschränkt. Vielmehr kann es auch für Detektorelemente mit nur zwei stabilen Zuständen, also z. B. die üblichen Ferritringkerne, benutzt werden. Es ist dazu lediglich erforderlich, die erste Auslesung, die für alle Detektorelemente gleichzeitig erfolgt, in der Weise mit der Markierung, Ausspruchsweise der assoziativen Abfrage selbst zu koppeln, daß man schon bei dieser letzteren die mit den Spalten der Detektormatrix verbundenen Anzeigeelemente funktionsbereit hält, so daß die L-Markierung der Detektorelemente und der mit den Spalten verbundenen Anzeigeelemente gleichzeitig erfolgt, es also nur noch der zweiten spaltenweisen Auslesung bedarf, um das Abfrageergebnis zu erhalten.

Neben der Möglichkeit des Aufbaues der Detektormatrix aus dem einfachsten und also billigsten Elementen bietet diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens noch den weiteren Vorteil eines besonders zeitsparenden Ablaufs.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Auslesen des in einer Detektormatrix enthaltenen Anzeigeergebnisses unter Verwendung einer Anzeigeanordnung, die pro Spalte und Zeile der Matrix je ein Anzeigeelement enthält, dadurch gekennzeichnet, daß bei '- einer ersten für sämtliche Detektorelemente der Matrix gleichzeitigen Auslesung nur die mit den Spalten der Matrix verbundenen Anzeigeelemente funktionsbereit gehalten werden und daß anschließend die markierte Detektorelemente enthaltenden Spalten der Matrix einzeln und nacheinander in einer zweiten Auslesung abgefragt und dabei jeweils die mit den Zeilen der Matrix verbundenen Anzeigeelemente funktionsbereit gehalten werden.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen