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EP0341896B1

Content addressable memory array

Abstract

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EP0341896B1, drawing sheet 1
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Expired 4 May 2009, 17.4 years ago.

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16 claims: 16 independent, 0 dependent

  1. 1
    A content addressable memory system comprising:an array (11) of memory cells arranged in rows and columns in an array of N bit cells by M words, with N bits per word;a comparand register (19) having a capacity of N bits and connecting means connecting said comparand register output to an input of said array of memory cells, wherein bits of data in said comparand register are moved to said array of memory cells upon receipt of a first move command and wherein bits of data in said array of memory cells are moved to said comparand register upon receipt of a second move command;an I/O bus (10) for carrying data, commands, and status information and having a bit capacity S which is a sub-multiple of N;a mode generator (13) for generating a plurality of control signals, said control signals including a command write control signal (CW),a data write control signal (DW), a data read control signal (DR), and a status read control signal (SR),means for supplying bits of data to I/O bus in response to selected ones of said control signals;input means (I/O CTRL) connecting said I/O bus to an input of said comparand register for transferring bits of data between said I/O bus and said comparand register, wherein said input means transfer data with said I/O bus in cycles of no more than S bits per cycle;wherein, when said mode generator generates a data write control signal, data is written into the comparand register. Inhaltsadressierbares Speichersystem mit: einem Array (11) von Speicherzellen, die in Reihen und Spalten in einem Array von N Bit-Zellen mal M Wörtern mit N Bit pro Wort angeordnet sind;einem Komparanden-Register (19) mit einer Kapazität von N Bit und einer Verbindungseinrichtung, die den Ausgang des Komparanden-Registers mit einem Eingang des Arrays von Speicherzellen verbindet, wobei bei Empfang eines ersten Bewegungs-Befehls in dem Komparanden-Register befindliche Daten-Bits zu dem Array von Speicherzellen bewegt werden, und wobei bei Empfang eines zweiten Bewegungs-Befehls in dem Array von Speicherzellen befindliche Daten-Bits zu dem Komparanden-Register bewegt werden;einem I/O-Bus (10), der zum Übermitteln von Daten, Befehlen und Status-Information vorgesehen ist und eine Bit-Kapazität S hat, die ein Teilvielfaches von N ist;einem Modus-Generator (13) zum Erzeugen mehrerer Steuersignale, zu denen ein Befehlsschreibsteuersignal (CW), ein Datenschreibsteuersignal (DW), ein Datenlesesteuersignal (DR) und ein Statuslesesteuersignal (SR) gehören;einer Einrichtung, um auf gewählte Steuersignale der Steuersignale hin dem I/O-Bus Daten-Bits zuzuführen;einer Eingabeeinrichtung (I/O CTRL), die den I/O-Bus mit einem Eingang des Komparanden-Registers verbindet, um Daten-Bits zwischen dem I/O-Bus und dem Komparanden-Register zu übertragen, wobei die Eingabeeinrichtung die Datenübertragung mit dem I/O-Bus in Zyklen von nicht mehr als S Bit pro Zyklus durchführt;wobei, wenn der Modus-Generator ein Datenschreibsteuersignal erzeugt, Daten in das Komparanden-Register geschrieben werden. Système de mémoire adressable par le contenu comprenant : une matrice (11) d'éléments de mémoire disposés en rangées et colonnes dans une matrice de N éléments binaires sur M mots, chaque mot comprenant N bits ;un registre de comparaison (19) possédant une capacité de N bits et des moyens de connexion connectant ladite sortie du registre de comparaison à une entrée de ladite matrice d'éléments de mémoire, dans lequel des bits de données dudit registre de comparaison sont déplacés vers ladite matrice d'éléments de mémoire lors de la réception d'une première commande de déplacement et dans lequel des bits de données de ladite matrice d'éléments de mémoire sont déplacés vers ledit registre de comparaison lors de la réception d'une seconde commande de déplacement;un bus d'E/S (10) pour transférer des données, des commandes et une information d'état et possédant une capacité binaire S qui est un sous-multiple de N ;un générateur de mode (13) pour générer une pluralité de signaux de commande, lesdits signaux de commande comprenant un signal de commande d'écriture d'instruction (CW) , un signal de commande d'écriture de données (DW), un signal de commande de lecture de données (DR), et un signal de commande de lecture d'état (SR),des moyens pour fournir des bits de données au bus d'E/S en réponse aux signaux sélectionnés parmi lesdits signaux de commande ;des moyens d'entrée (E/S CTRL) connectant ledit bus d'E/S à une entrée dudit registre de comparaison afin de transférer les bits de données entre ledit bus d'E/S et ledit registre de comparaison, dans lequel lesdits moyens d'entrée transfèrent des données avec ledit bus d'E/S en cycles de pas plus de S bits par cycle ;dans lequel lorsque ledit générateur de mode fournit un signal de commande d'écriture de données, les données sont inscrites dans leur registre de comparaison;
  2. 2
    A content addressable memory system as claimed in Claim 1 including:means (28) for comparing said data supplied to said comparand register bit for bit with the contents of each of said M words in said array of memory cells;andmeans (27) for indicating a match between said supplied data from said comparand register and the contents of one or more of said M words in said array of memory cells. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, mit: einer Einrichtung (28), die die dem Komparanden-Register zugeführten Daten bitweise mit dem Inhalt jedes der M Wörter in dem Array von Speicherzellen vergleicht;undeiner Einrichtung (27) zum Anzeigen einer Übereinstimmung zwischen den aus dem Komparanden-Register zugeführten Daten und dem Inhalt eines oder mehrerer der M Wörter in dem Array von Speicherzellen. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 comprenant : des moyens (28) pour comparer lesdites données fournies audit registre de comparaison bit par bit avec le contenu de chacun desdits M mots de ladite matrice d'éléments de mémoire ;etdes moyens (27) pour indiquer une coincidence entre lesdites données fournies à partir dudit registre de comparaison et le contenu d'un ou de plusieurs desdits M mots de ladite matrice d'éléments de mémoire .
  3. 3
    A content addressable memory system as claimed in claim 1 in which each of said M words in said array of memory cells has a different address therein, said system including:means (40) responsive to detection of a match between said compared data in said comparand register and said bits in one of said M words for indicating said address in said array of memory cells of said matching words. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, bei dem jedes der M Wörter in dem Array von Speicherzellen darin eine unterschiedliche Adresse aufweist, mit: einer Einrichtung (40), die auf die Detektion einer Übereinstimmung zwischen den verglichenen Daten in dem Komparanden-Register und den Bits in einem der M Wörter hin die in dem Array von Speicherzellen befindliche Adresse der übereinstimmenden Wörter angibt. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 dans lequel chacun desdits M mots de ladite matrice d'éléments de mémoire possède une adresse différente, ledit système comprenant:    des moyens (40) répondant à une détection d'une coincidence entre lesdites données comparées dans ledit registre de comparaison et lesdits bits de l'un desdits M mots pour indiquer ladite adresse dans ladite matrice d'éléments de mémoire desdits mots de coincidence .
  4. 4
    A content addressable memory system as claimed in claim 1 in which each of said M words in said array of memory cells has a different address therein, said system including:means responsive to detection of a match between said compared data in said comparand register and said bits in more than one of said M words for indicating said address in said array of memory cells of the one of said matching words having the lowest order address. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, bei dem jedes der M Wörter in dem Array von Speicherzellen darin eine unterschiedliche Adresse aufweist, mit: einer Einrichtung, die auf die Detektion einer Übereinstimmung zwischen den verglichenen Daten in dem Komparanden-Register und den Bits in mehr als einem der M Wörter hin die in dem Array von Speicherzellen befindliche Adresse des einen der übereinstimmenden Wörter angibt, das die Adresse niedrigster Ordnung aufweist. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 dans lequel chacun desdits M mots de ladite matrice d'éléments de mémoire y possède une adresse différente, ledit système comprenant:    des moyens répondant à une détection d'une coincidence entre lesdites données comparées dans ledit registre de comparaison et lesdits bits dans plus de un desdits M mots pour indiquer ladite adresse dans ladite matrice d'éléments de mémoire de l'un desdits mots de coincidence présentant l'adresse d'ordre le plus bas.
  5. 5
    A content addressable memory system as claimed in claim 4 including means for indicating a multiple match when more than one of said words matches said compared data from said comparand register. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 4, mit einer Einrichtung zum Anzeigen einer Mehrfach-Übereinstimmung, wenn mehr als eines der Wörter mit den verglichenen Daten aus dem Komparanden-Register übereinstimmt. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 4 comprenant :des moyens pour indiquer une coincidence multiple lorsque plus de l'un desdits mots coincide avec lesdites données comparées venant dudit registre de comparaison.
  6. 6
    A content addressable memory system as claimed in claim 1 including a mask register (18) having a capacity of N bits,means for connecting an output of said comparand register to an input of said mask register;means for connecting an output of said mask register to an input of said comparand register;wherein when said mode generator generates a command write control signal, data is moved into said array of memory cells or said mask register. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, mit:einem Masken-Register (18), dessen Kapazität N Bit beträgt,einer Einrichtung zum Verbinden eines Ausgangs des Komparanden-Registers mit einem Eingang des Masken-Registers,einer Einrichtung zum Verbinden eines Ausgangs des Masken-Registers mit einem Eingang des Komparanden-Registers,wobei, wenn der Modus-Generator ein Befehlsschreibsteuersignal erzeugt, Daten in das Array von Speicherzellen oder das Masken-Register bewegt werden. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 comprenant : un registre de masquage (18) possédant une capacité de N bits,des moyens pour connecter une sortie dudit registre de comparaison à une entrée dudit registre de masquage;des moyens pour connecter une sortie dudit registre de masquage à une entrée dudit registre de comparaison;dans lequel, lorsque ledit générateur de mode génère un signal de commande d'écriture d'instruction, des données sont déplacées vers ladite matrice d'éléments de mémoire ou vers ledit registre de masquage.
  7. 7
    A content addressable memory system as claimed in claim 6 including:means, responsive to bits in said comparand register which are to be deleted from comparison by said comparing means, for masking said bits to be deleted through said mask register. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 6, mit: einer Einrichtung, die auf in dem Komparanden-Register befindliche Bits hin, welche aus dem durch die Vergleichseinrichtung erfolgenden Vergleich gelöscht werden sollen, die zu löschenden Bits mittels des Masken-Registers maskiert. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 6 comprenant :    des moyens , sensibles aux bits dudit registre de comparaison, qui doivent être éliminés d'une comparaison par lesdits moyens de comparaison, afin de masquer lesdits bits à éliminer par ledit registre de masquage.
  8. 8
    A content addressable memory system as claimed in claim 7 including:means for supplying said bits to be deleted from said comparison from said I/O bus through said comparand register to said mask register, andmeans for supplying said bits to be deleted from said mask register to said comparand register to delete the corresponding bits therein. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 7, mit: einer Einrichtung, um die aus dem Vergleich zu löschenden Bits von dem I/O-Bus über das Komparanden-Register dem Masken-Register zuzuführen, undeiner Einrichtung, um die zu löschenden Bits aus dem Masken-Register dem Komparanden-Register zuzuführen, um darin die entsprechenden Bits zu löschen. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 7 comprenant : des moyens pour fournir lesdits bits à éliminer de ladite comparaison venant dudit bus d'E/S à travers ledit registre de comparaison audit registre de masquage , etdes moyens pour fournir lesdits bits à éliminer à partir dudit registre de masquage audit registre de comparaison pour y effacer les bits correspondants.
  9. 9
    A content addressable memory system as claimed in claim 1 including a status register;means for supplying said status read command to said status register(40) ;andmeans for supplying status information from said status register(40) to said I/O bus in response to said status read command. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, mit einem Status-Register, einer Einrichtung zum Zuführen des Statuslesebefehls an das Status-Register (40);undeiner Einrichtung, um auf den Statuslesebefehl hin Status-Information aus dem Status-Register (40) an den I/O-Bus zu übermitteln. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 comprenant un registre d'état;des moyens pour fournir ladite instruction de lecture d'état audit registre d'état (40) ;etdes moyens pour founir une information d'état venant dudit registre d'état (40) audit bus d'E/S en réponse à ladite instruction de lecture d'état.
  10. 10
    A content addressable memory system as claimed in claim 1 including an operation code generator (39) connected to said I/O bus for generating one of a plurality of operation codes identifying different operations to be performed in said system;means for supplying said command write control signal to said operation code generator to cause said generator to generate one of said operation codes. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, mit einem Operationscodegenerator (39), der mit dem I/O-Bus verbunden ist, um einen von mehreren Operationscodes zu erzeugen, die unterschiedliche in dem System durchzuführende Operationen identifizieren;einer Einrichtung zum Zuführen des Befehlsschreibsteuersignals an den Operationscodegenerator, um zu veranlassen, daß der Generator einen der Operationscodes erzeugt. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 comprenant un générateur de code de fonctionnement (39) connecté audit bus d'E/S afin de générer l'un d'une pluralité de codes opérationnels identifient différentes opérations à effectuer dans ledit système ;des moyens pour fournir ledit signal de commande d'écriture d'instruction audit générateur de code opérationnel pour entrainer ledit générateur à lire l'un desdits codes opérationnels.
  11. 11
    A content addressable memory system as claimed in claim 10 including means (31) for detecting the fill condition of said array of memory cells;means for supplying an indication (FUL) of said fill condition of said array to said status register;andmeans for supplying said fill condition indication from said status register (40) to said I/O bus in response to said status read control signal. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 10, mit einer Einrichtung (31) zum Detektieren des Füll-Zustandes des Arrays von Speicherzellen;einer Einrichtung zum Zuführen eines Hinweises (FUL) auf den Füll-Zustand des Arrays an das Status-Register;undeiner Einrichtung, um auf das Statuslesesteuersignal hin den Füll-Zustands-Hinweis aus dem Status-Register (40) an den I/O-Bus zu übermitteln. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendicationl0 comprenant des moyens (31) pour détecter l'état de remplissage de ladite matrice d'éléments de mémoire ;des moyens pour fournir une indication (FUL) dudit état de remplissage de ladite matrice audit registre d'état ;etdes moyens pour fournir ladite indication d'état de remplissage venant dudit registre d'état (40) audit bus d'E/S en réponse audit signal de commande de lecture d'état .
  12. 12
    A content addressable system as claimed in claim 1 including a status register (40);means for supplying said status read control signal to said status register;andmeans for supplying status information from said status register to said I/O bus in response to said status read control signal. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, mit einem Status-Register (40);einer Einrichtung zum Zuführen des Statuslesesteuersignals an das Status-Register;undeiner Einrichtung, um auf das Statuslesesteuersignal hin Status-Information aus dem Status-Register an den I/O-Bus zu übermitteln. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 comprenant un registre d'état (40) ;des moyens pour fournir ledit signal de commande de lecture d'état audit registre d'état ;etdes moyens pour fournir l'information d'état venant dudit registre d'état audit bus d'E/S en réponse audit signal de commande de lecture d'état.
  13. 13
    A content addressable system as claimed in claim 1 including an operation code generator (39) connected to said I/O bus for generating one of a plurality of operation codes identifying different operations to be performed in said system;means for supplying said command write control signal to said operation code generator to cause said generator to generate one of said operation codes. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 1, mit einem Operationscodegenerator (39), der mit dem I/O-Bus verbunden ist, um einen von mehreren Operationscodes zu erzeugen, die unterschiedliche in dem System durchzuführende Operationen identifizieren;einer Einrichtung zum Zuführen des Befehlsschreibsteuersignals an den Operationscodegenerator, um zu veranlassen, daß der Generator einen der Operationscodes erzeugt. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 1 comprenant un générateur de code opérationnel (39) connecté audit bus d'E/S pour générer l'un d'une pluralité de codes opérationnels identifiant différentes opérations à effectuer dans ledit système ;des moyens pour fournir ledit signal de commande d'écriture d'instruction audit générateur de code opérationnel afin d'entrainer ledit générateur à générer l'un desdits codes opérationnels.
  14. 14
    A content addressable system as claimed in claim 13 including means for detecting the fill condition of said array of memory cells;means for supplying an indication of said fill condition of said array to said status register;andmeans for supplying said fill condition indication from said status register to said I/O bus in response to said status read control signal Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 13, mit einer Einrichtung zum Detektieren des Füll-Zustandes des Arrays von Speicherzellen;einer Einrichtung zum Zuführen eines Hinweises auf den Füll-Zustand des Arrays an das Status-Register;undeiner Einrichtung, um auf das Statuslesesteuersignal hin den Füll-Zustands-Hinweis aus dem Status-Register an den I/O-Bus zu übermitteln. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 13,comprenant des moyens pour détecter l'état de remplissage de ladite matrice d'éléments de mémoire ;des moyens pour fournir une indication dudit état de remplissage de ladite matrice audit registre d'état;etdes moyens pour fournir ladite indication d'état de remplissage venant dudit registre d'état audit bus d'E/S en réponse audit signal de commande de lecture d'état .
  15. 15
    A content addressable system as claimed in claim 13 including:means for conducting a search in said array to detect matches between one or more of said words in said array and words supplied to said search conducting means;means for supplying to said status register (40) an indication of detection of a match;andmeans for supplying said match detection indication from said status register to said I/O bus in response to said status read control signal. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 13, mit einer Einrichtung zum Durchführen einer Suche in dem Array, um Übereinstimmungen zwischen einem oder mehreren der Wörter in dem Array und Wörtern zu detektieren, die der Suche-Durchführungseinrichtung zugeführt werden;einer Einrichtung zum Zuführen eines Hinweises auf die Detektion einer Übereinstimmung an das Status-Register (40);undeiner Einrichtung, um auf das Statuslesesteuersignal hin den Übereinstimmungsdetektions-Hinweis aus dem Status-Register an den I/O-Bus zu übermitteln. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 13 comprenant : des moyens pour conduire une recherche dans ladite matrice afin de détecter des coincidences entre un ou plusieurs desdits mots de ladite matrice et des mots fournis auxdits moyens pour conduire la recherche ;des moyens pour fournir audit registre d'état (40) une indication de détection d'une coincidence ;etdes moyens pour fournir ladite indication de détection de coincidence venant dudit registre d'état audit bus d'E/S en réponse audit signal de commande de lecture d'état .
  16. 16
    A content addressable system as claimed in claim 15 including means for supplying to said status register an indication of the detection of multiple match in said words. Inhaltsadressierbares Speichersystem nach Anspruch 15, mit einer Einrichtung zum Zuführen eines Hinweises auf die Detektion einer in den Wörtern auftretenden Mehrfach-Übereinstimmung an das Status-Register. Système de mémoire adressable par le contenu selon la revendication 15 comprenant des moyens pour fournir audit registre d'état une indication de la détection d'une coincidence multiple dans lesdits mots.
Independent claims16