| US3699545A | 1972-10-17 | |||
| US4121192A | 1978-10-17 | |||
| US3812385A | 1974-05-21 |
| 1. | Schaltungsarray mit MZeilen und NSpalten, wobei an je¬ dem Kreuzungspunkt einer Zeile mit einer Spalte ein Ver¬ knüpfungsglied angeordnet ist, dessen erster Eingang mit einer entsprechenden Zeile (m; Element von M) und dessen zweiter Eingang mit einer entsprechenden Spalte (n; Ele¬ ment von N) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang des ersten Verknüpfungsglieds mit einem Eingang eines Zählers verbunden ist, der bei einem Takt¬ signal abhängig von dem Ausgangssignal des ersten Ver¬ knüpfungsglieds weiter zählt oder seinen bisherigen Wert beibehält. |
| 2. | Array nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungsglied ein UNDGlied ist. |
| 3. | Array nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verknüpfungsglied ein NANDGlied ist. |
| 4. | Array nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Zähler ein 8Bitzähler ist. |
| 5. | Array nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zähler in wahlweise vorgebbaren Schrittweiten hoch bzw. heruntergezählt wird. |
| 6. | Array nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Zähler eine Kombination aus einer Re cheneinheit und mindestens einem Register aufweist. |
| 7. | Array nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Ausgang des Zählers mit einem ersten Eingang eines Vergleichers verbunden ist. |
| 8. | Array nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß über einen zweiten Eingang des Vergleichers ein Vergleichs¬ wert vorgebbar ist. |
| 9. | Array nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Ausgang jedes Zählers und oder jedes Vergleichers an eine Auswertelogik ausgegeben wird. |
| 10. | Array nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertelogik ein Prioritätencodierer ist. |
| 11. | Array nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertelogik mit einem Speicher verbunden ist, in dem die Adresse (m, n) des Kreuzungspunkts gespei chert wird, an der der entsprechende Zähler und/oder Vergleicher ein Ausgangssignal liefert. |
| 12. | Array nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ausgänge der Zähler mit den Eingängen eines Maximalwertdetektors verbunden sind. |
| 13. | Array nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximalwertdetektor mit einem Speicher verbunden ist, in dem die Adresse (m, n) des Kreuzungspunkts gespeichert wird, an der der entsprechende Zähler den Maximalwert aufweist. |
| 14. | Array nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Array eine 4 4 Matrix bildet. |
| 15. | Verfahren unter Verwendung des Arrays nach einem der An¬ sprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Anlegen eines ersten Datenwortes an die MZeilen des Schaltungsarrays, b) Anlegen eines ersten Vergleichswortes an die NSpal ten des Schaltungsarrays, c) Verknüpfen des ersten Datenwortes mit dem ersten Ver¬ gleichswort, d) Inkrementieren der Zähler an den jeweiligen Kreu¬ zungspunkten abhängig von dem jeweiligen Verknüp¬ fungsergebnis, 10 e) gegebenenfalls Anlegen eines zweiten Vergleichswortes an die NSpalten des Schaltungsarrays und Wiederholen der Schritte b) bis d) , I5 f) Feststellen der in den Zählern vorhandenen Anzahl der für das erste Datenwort aufgefundenen Überein¬ stimmungen, g) gegebenenfalls Anlegen eines weiteren Datenwortes an 0 die MZeilen des Schaltungsarrays und Wiederholen der Schritte b) bis f) . |
| 16. | Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bei dem Schritt f) festgestellte Anzahl der Überein Stimmungen mit einem vorgebbaren Vergleichswert für den Übereinstimmungsgrad verglichen wird. |
| 17. | Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß abhängig von der mit dem Schritt f) fest gestellten Anzahl der Übereinstimmungen und dem Über¬ einstimmungsgrad ein Datenwort entweder übernommen oder fallengelassen wird, und aus einer großen Datenwortmenge eine kleinere Datenwortmenge gebildet wird, deren Daten¬ worte bestimmte Vergleichskriterien, zumindest teil 5 weise, erfüllen. |
| 18. | Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenworte der kleineren Datenwortmenge gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17 mit weite¬ ren Vergleichskriterien überprüft werden und einzelne Datenworte selektiert werden. |
Die Erfindung betrifft ein zweidimensionales Schaltungsarray insbesondere zur Verwendung in einer Datenverarbeitungsan¬ lage.
Zweidimensionale Schaltungsarrays sind bekannt. Zum Beispiel werden in Halbleiterspeichern eine Vielzahl von Speicherzel¬ len in einer zweidimensionalen Matrix mit z.B. X-Zeilenlei- tungen und Y-Spaltenleitungen angeordnet. Durch Auswahl einer bestimmten x-Zeilenleitung und einer bestimmten y- Spaltenleitung, d.h. durch Vorgabe einer bestimmten Adresse können Daten in der mit dieser Adresse angesprochenen Speicherzelle abgespeichert und wieder ausgelesen werden. An jedem Kreuzungspunkt einer Zeilen- und einer Spaltenleitung sind die beiden Eingänge eines UND-Gatters angeschlossen, dessen Ausgang mit einer Speicherzelle verbunden ist. Um eine Information in eine bestimmte Speicherzelle zu schrei¬ ben, legt man die entsprechende Adresse an, und es wird wahlweise eine Information z.B. binär 0 oder binär 1 in die Speicherzelle eingeschrieben. Ein derartiger Halbleiter¬ speicher ist z.B. beschrieben in dem Fachbuch "Halbleiter- Schaltungstechnik", Tietze, Schenk, Nachdruck der dritten Auflage, Springer Verlag, 1976, Seiten 525-527 (Kapitel 17.5.1),
Wenn unter einer Adresse nicht ein Bit sondern n-Bit gespei¬ chert werden sollen, werden unter jeder Adresse n Speicher¬ zellen untergebracht und- n parallele Schreib- und Leselei- tungen verwendet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweidimensionales Schaltungsarray bereitzustellen und ein Verfahren zur Verwendung dieses Schaltungsarrays anzugeben, mit dem an das Schaltungsarray angelegte Datenwörter über¬ prüft werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 15. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
Der Einsatz von Zählern bei der erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung hat den Vorteil, daß unter jeder Adresse im Gegensatz zu einer einzelnen Speicherzelle mehr als 1 Bit abgespei- chert werden kann. Außerdem kann bei Einsatz eines 8-Bitzäh- lers unter jeder Adresse ein Datenwort mit einem Binärwert von 0 bis 255 gespeichert werden.
Die vorliegende Erfindung hat außerdem den Vorteil, daß ab- hängig von der gewünschten Verwendung ein spezielles Ver¬ knüpfungsglied eingesetzt wird. Bevorzugt ist der Einsatz eines UND-Gliedes oder eines NAND-Gliedes. Jedoch können auch ODER-, NOR-, ÄQUIVALENZ- oder ANTIVALENZ-Glieder einge¬ setzt werden.
Bei Einsatz von z.B. synchronen Zählern wird ein gemeinsames Taktsignal an alle synchronen Zähler angelegt. Abhängig von dem Ausgangssignal des Verknüpfungsglieds, das eine be¬ stimmte Verknüpfung zwischen den an den Zeilenleitungen und Spaltenleitungen liegenden Datenwörtern bildet, wird mit je¬ dem Taktimpuls der Zähler z.B. entweder inkrementiert, de-
krementiert oder er behält seinen vorherigen Zählerstand bei.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Schrittweite, mit der der Zähler hoch- bzw. heruntergezählt werden kann, beliebig einstellbar, d.h. die Schrittweite kann auch größer als 1 sein. In dieser Ausführungsform weist der Zähler beispielsweise eine Kombination aus einer Rechen¬ einheit (ALU) und mindestens einem Register auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ausgang des Zählers mit einem ersten Eingang eines Ver¬ gleichers verbunden. Abhängig von einem fest eingestellten Vergleichswert oder einem vorzugsweise über einen zweiten Eingang des Vergleichers eingebbaren Vergleichswert liefert der Vergleicher ein entsprechendes Ausgangssignal. Das Aus¬ gangssignal gibt an, ob der Zählerstand größer, gleich oder kleiner als der Vergleichswert ist.
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Ausgang jedes Zählers und/oder jedes Vergleichers des zweidimensionalen Schaltungsarrays an eine gemeinsame Auswertelogik übergeben. Diese Auswertelogik ist vorzugs¬ weise ein Prioritätencodierer. Besonders bevorzugt ist die Auswertelogik mit einem Speicher verbunden, in dem abhängig von dem Zählerstand zu einem bestimmten Zeitpunkt und einem Vergleichsergebnis, das von dem Vergleicher geliefert wird, eine Information gespeichert wird, z.B. die Adresse des Kreuzungspunkts, an der der Vergleicher ein Ausgangssignal liefert, das anzeigt, daß der Zählerstand größer als der Vergleichswert ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Aus¬ gänge des Zählers mit den Eingängen eines Maximalwertdetek- tors verbunden. Durch Überprüfung z.B. der Leitung (Leitun¬ gen) , die dem höchsten Bit, (den höchsten Bits) entspricht,
kann auf einf che Weise der oder die. Zähler mit dem oder den größten Zählerständen ermittelt werden.
Besonders bevorzugt wird ein Array als 4 x 4 Matrix aufge¬ baut.
Das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung hat den Vorteil, daß einzelne Da¬ tenworte einer großen Datenwort enge sehr rasch durch Ver¬ knüpfung mit bestimmten Vergleichskriterien auf ihren Über¬ einstimmungsgrad hin untersucht werden können.
Durch Eingabe eines vorgebbaren Vergleichswertes ist es fer¬ ner möglich, eine Selektion der Datenwortmenge vorzunehmen, wobei nicht nur 100%-ige Übereinstimmung zugelassen, sondern auch eine Übereinstimmung von z.B. 90 % als ausreichend an¬ gesehen wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungs¬ form wird das Verfahren solange mit weiteren Vergleichskri¬ terien wiederholt, bis die Datenwortmenge auf die gewünschte Anzahl reduziert wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Anordnung des erfindungsgemäßen zweidimensionalen Schaltungsarrays, und
Fig. 2 eine Einzelheit von Fig. l.
Das beispielhaft in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Schaltungsarray besteht aus einer 4 x 4 Matrix. Es weist also vier Zeilenleitungen 1 bis 4 und vier Spaltenleitungen 1 bis 4 auf. An jedem Kreuzungspunkt einer Zeile mit einer Spalte ist ein Verknüpfungsglied mit zwei Eingängen angeord- net, dessen erster Eingang mit einer entsprechenden Zeile und dessen zweiter Eingang mit einer entsprechenden Spalte verbunden ist. Das Verknüpfungsglied ist in dem Ausführungs-
beispiel ein UND-Gatter. Der Ausgang, jedes Verknüpfungsglie¬ des ist mit einem Eingang E eines zugehörigen Zählerbaustei- nes 20 verbunden. Jeder Zählerbaustein 20 weist ferner einen
Takteingang T und einen Ausgang A auf.
Bei einer Weiterbildung der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh¬ rungsform der Erfindung sind am Eingang der Zeilenleitungen und der Spaltenleitungen jeweils Adressendecodierer (nicht dargestellt) angeordnet. Außerdem ist ein eigener Taktgene- rator (nicht dargestellt) vorhanden, oder es wird ein System-Taktsignal den Zählerbausteinen 20 zugeführt. Abhän¬ gig von dem Ausgangssignal des Verknüpfungsglieds, im vor¬ liegenden Fall ein UND-Gatter 10 wird jeder Zählerbaustein 20 jeweils dann inkrementiert, wenn sowohl die zugehörige Zeilenleitung als auch die zugehörige Spaltenleitung mit einem bestimmten elektrischen Signal angesteuert werden. An¬ dernfalls behält der Zählerbaustein seinen vorherigen Zäh¬ lerstand bei.
im Betrieb werden zu Beginn sämtliche Zählerbausteine 20 mit einem RESET-Signal z.B. auf 0 zurückgesetzt. Anschließend werden während einer bestimmten Zeitdauer oder abhängig von einer bestimmten Anzahl von Vergleichskriterien die Zeilen¬ leitungen und die Spaltenleitungen nacheinander mit Signalen beaufschlagt und am Ende repräsentiert der Zählerstand in dem jeweiligen Zählerbaustein 20, d.h. BS^, BS 12 ... B s 43 und BS 44 die Anzahl der Übereinstimmungen der Signale an den Zeilenleitungs- und Spaltenleitungspaare. Dieser Zählerstand kann über den Ausgang A der Zählerbausteine 20 zur weiteren Verarbeitung ausgegeben werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin¬ dung weist jeder Zählerbaustein 20 wie in Fig. 2 darge¬ stellt, einen Zähler 22 und einen Vergleicher 24 auf. Der Vergleicher 24 kann wahlweise mit einem festen Vergleichs¬ wert oder einem von außen über einen Eingang V eingebbaren Vergleichswert programmiert werden. Im Betrieb erzeugt der
Vergleicher 24 ein Ausgangssignal, das angibt, ob der Zäh¬ lerstand im Zähler 22 kleiner, gleich oder größer als der programmierte Vergleichswert ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin¬ dung wird der Ausgang des Zählers und/oder jedes Verglei¬ chers an eine gemeinsame Auswertelogik (nicht dargestellt) übergeben. Diese Auswertelogik, z.B. in Form eines Prioritä- tencodierers bestimmt, welcher der Zählerbausteine 20 in dem zweidimensionalen Schaltungsarray ein bestimmtes Kriterium z.B. den Vergleichswert erfüllt. Das Ergebnis dieser Auswer¬ tung kann in einem weiteren Speicher (nicht dargestellt) ab¬ gespeichert werden.