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JPH0973795A - Number of significant levels discriminating circuit and associative memory - Google Patents

Number of significant levels discriminating circuit and associative memory

Info

Publication number
JPH0973795A
JPH0973795A JP22778695A JP22778695A JPH0973795A JP H0973795 A JPH0973795 A JP H0973795A JP 22778695 A JP22778695 A JP 22778695A JP 22778695 A JP22778695 A JP 22778695A JP H0973795 A JPH0973795 A JP H0973795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistors
circuit
transistor
associative memory
level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22778695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Takeshita
浩司 竹下
Hideaki Odagiri
英昭 小田切
Noriaki Takahashi
徳明 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP22778695A priority Critical patent/JPH0973795A/en
Publication of JPH0973795A publication Critical patent/JPH0973795A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C15/00Digital stores in which information comprising one or more characteristic parts is written into the store and in which information is read-out by searching for one or more of these characteristic parts, i.e. associative or content-addressed stores

Landscapes

  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent that an erroneous collated result is outputted and a malfunction is generated in a circuit processing collated results because whether the number of stored word data coinciding with word data for collation becomes a number which is not permitted in a device can not be detected. SOLUTION: All match signals from a associative memory cell array 1 are inputted a circuit and whether the number of match signals expressing that stored word data coincide with word data for collation or are similar to them is of not more or of not less than a prescribed number is discriminated in this circuit. This memory is provided with a multibit detecting circuit 2 outputting the signal MHIT of the discriminated result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の論理入力信
号中、有意レベルをとる信号数が所定数以上か否かを判
別する有意レベル数弁別回路、及び、このような有意レ
ベル数弁別回路を利用した連想メモリ装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a significant level number discriminating circuit for discriminating whether the number of signals having a significant level among a plurality of logic input signals is a predetermined number or more, and such a significant level number discriminating circuit. The present invention relates to an associative memory device using the.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種の電子、電気回路には半導体メモリ
が適用されているが、その用途によっては、一般的なR
AM、ROMではなく、連想メモリが適用される。
2. Description of the Related Art Semiconductor memories are applied to various electronic and electric circuits.
Associative memory is applied instead of AM and ROM.

【0003】連想メモリは、アドレスを入出力してアク
セスする機能だけでなく、データ列(ワードデータ)を
入力して、それに合致する(あるいは類似する)記憶さ
れているワードデータの有無、そのアドレスや個数を単
一のサイクルで調査、出力することができる照合機能を
有するものである(文献1、pp.176-177参照)。
The associative memory has not only the function of inputting / outputting an address and accessing, but also inputting a data string (word data) to determine whether or not there is stored word data which matches (or is similar to) the address and its address. It has a collating function that can check and output the number and the number in a single cycle (see Reference 1, pp.176-177).

【0004】文献1『菅野卓雄監修、飯塚哲哉編、「C
MOS超LSIの設計」、培風館、1989年4月25
日初版発行』 このような照合機能をもたせるために、連想メモリセル
は、図2に示すように、SRAMセル構成に照合機能の
実現構成を加えた構成になっている。図2において、ト
ランジスタT1〜T6はCMOS形のSRAMセルを構
成しており、その記憶情報を外部入力情報と照合するた
めにトランジスタT7〜T10が設けられている。
Reference 1 "Takuo Sugano, edited by Tetsuya Iizuka," C
MOS VLSI Design ", Baifukan, April 25, 1989
First edition issued ”In order to have such a collating function, the associative memory cell has a configuration in which the collating function is realized in addition to the SRAM cell configuration as shown in FIG. In FIG. 2, transistors T1 to T6 form a CMOS type SRAM cell, and transistors T7 to T10 are provided to collate the stored information with external input information.

【0005】RAMとしての基本動作は、6トランジス
タのCMOS形セルと基本的には同じである。なお、こ
のときには全ての検索イネーブル線を“L”レベルにし
てアクセスする。
The basic operation as a RAM is basically the same as that of a 6-transistor CMOS type cell. At this time, all the search enable lines are set to the "L" level for access.

【0006】一方、照合動作は、全てのワード線を
“L”レベルにすると共に、検索イネーブル線及びマッ
チ線を“H”レベルにし、検索を行なうビット線対B
L、BL/(図では上線を付して示した符号を、この明
細書では表記上の都合から符号末尾に「/」を付与して
示している)に照合用のデータを入力する。なお、検索
を行なわない(マスクする)ビットに対応するビット線
対BL、BL/は共に“H”レベルに保つ。
On the other hand, in the collating operation, all the word lines are set to the "L" level, the search enable line and the match line are set to the "H" level, and the bit line pair B to be searched.
Data for collation is input to L and BL / (indicated by an overline in the drawing, and in this specification, "/" is added to the end of the code for convenience of notation). The bit line pair BL, BL / corresponding to the bit not to be searched (masked) is kept at the “H” level.

【0007】検出するビット(連想メモリセル)におい
て、記憶データが照合用データと不一致であると、マッ
チ線の電位がビット線対の“L”レベル側によって
“H”レベルから“L”レベルに引き落される。例え
ば、照合用データが“0”で記憶データが“1”であれ
ば、記憶データ“1”のためにトランジスタT8がオン
状態にある状況で、ビット線BL側が“L”レベルにな
るので、検索イネーブル線によってオン動作しているト
ランジスタT7及び記憶データに基づいてオン動作して
いるトランジスタT8を介して、マッチ線の電位がこの
ビット線BLの“L”レベルによって引き落される。逆
に、照合用データが“1”で記憶データが“0”であれ
ば、トランジスタT9がオン状態にある状況で、ビット
線BL/側が“L”レベルになるので、トランジスタT
9及びT10を介して、マッチ線の電位がこのビット線
BL/の“L”レベルによって引き落される。
In the detected bit (associative memory cell), if the stored data does not match the matching data, the potential of the match line is changed from the "H" level to the "L" level by the "L" level side of the bit line pair. Withdrawn. For example, if the matching data is “0” and the storage data is “1”, the bit line BL side is at the “L” level in the situation where the transistor T8 is in the ON state due to the storage data “1”. The potential of the match line is pulled down by the "L" level of the bit line BL via the transistor T7 which is on by the search enable line and the transistor T8 which is on based on the stored data. On the other hand, if the verification data is "1" and the stored data is "0", the bit line BL / side is at the "L" level in the state where the transistor T9 is in the ON state, and therefore the transistor T9 is in the on state.
Through 9 and T10, the potential of the match line is pulled down by the "L" level of this bit line BL /.

【0008】従って、ワード対応の同一のマッチ線に繋
がっている各ビットの連想メモリセルの全てにおいて、
記憶データと照合用データとが一致した場合のみ、その
マッチ線は“H”レベルに保たれることになり、ワード
に係る複数の連想メモリセル中の1個でも記憶データと
照合用データとが不一致であればマッチ線は“L”レベ
ルに変化する。
Therefore, in all of the associative memory cells of each bit connected to the same match line corresponding to the word,
Only when the stored data and the matching data match, the match line is kept at the “H” level, and even one of the associative memory cells related to the word has the stored data and the matching data. If they do not match, the match line changes to "L" level.

【0009】連想メモリの周辺回路は応用システムの要
求により、種々の機能が付加される。例えば、文献2に
記載されているような機能を担う周辺回路を備えた連想
メモリ装置がある。
Various functions are added to the peripheral circuit of the associative memory according to the requirements of the application system. For example, there is an associative memory device including a peripheral circuit having a function as described in Document 2.

【0010】文献2『小倉他著、「4Kb CMOS連
想メモリLSI」、信学技報、SSD85−78、19
83年、pp.45-52』 この文献2に記載された連想メモリ装置(連想メモリL
SI)は、一致をみた複数個のワード情報を順次エンコ
ーダをへてアドレスとして出力する周辺回路を備えるも
のである。
Reference 2 "Ogura et al.," 4 Kb CMOS Associative Memory LSI ", Technical Report, SSD85-78, 19
1983, pp.45-52 "The associative memory device (associative memory L
SI) is provided with a peripheral circuit which sequentially outputs a plurality of matched word information to the encoder as an address.

【0011】しかし、複数個のワード情報を選択して分
離する回路の実現は可能であるが、一致をみるワード情
報が必ず1個以下になるように応用システム(周辺回
路)によって書込み時等で制御する連想メモリ装置が一
般的である。
However, although it is possible to realize a circuit that selects and separates a plurality of pieces of word information, the application system (peripheral circuit) ensures that the number of pieces of word information for matching is 1 or less. Controlled content addressable memory devices are common.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、一致をみるワード情報の数が必ず所定個数(例え
ば1個)以下になるように制御される連想メモリ装置に
おいて、かかる制御構成のバグ等により、一致をみるワ
ード情報がその個数を越える場合も起こり得る。しか
し、従来では、このような場合を想定しての措置構成を
備えず、連想メモリ装置が誤動作し、また、正しくない
最終出力が送出されることもあった。
However, in such an associative memory device in which the number of pieces of word information for which matching is to be performed is controlled to be a predetermined number (for example, one) or less, a bug in such a control configuration is caused. Therefore, there may be a case where the number of pieces of word information for matching exceeds the number. However, conventionally, there has been a case where the associative memory device malfunctions and an incorrect final output is sent without the provision of a countermeasure structure for such a case.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、第1の本発明は、照合用ワードデータが連想メモリ
セルアレイに入力されると、記憶ワードデータが照合用
ワードデータに合致又は類似しているか否かを表す、各
記憶ワードデータに対応するマッチ信号を、連想メモリ
セルアレイから出力する連想メモリ装置において、全て
のマッチ信号が入力され、記憶ワードデータが照合用ワ
ードデータに合致又は類似していることを表すマッチ信
号の数が、所定数以下かそれ以上かを判別して、その判
別結果信号を出力するマルチヒット検出回路を備えたこ
とを特徴とする。
In order to solve such a problem, according to the first aspect of the present invention, when the matching word data is input to the associative memory cell array, the stored word data matches or is similar to the matching word data. In the associative memory device that outputs from the associative memory cell array a match signal corresponding to each stored word data indicating whether or not the match word data is input, the stored word data matches or is similar to the matching word data. It is characterized by comprising a multi-hit detection circuit for discriminating whether the number of match signals indicating that the number is equal to or less than a predetermined number and outputting the discrimination result signal.

【0014】このようなマルチヒット検出回路を設けた
ことにより、照合用ワードデータと一致する記憶ワード
データ数が、装置が許容していない個数になったことを
検出でき、誤った照合結果が出力されたり、照合結果を
処理する回路で誤動作したりすることを未然に防止でき
る。
By providing such a multi-hit detection circuit, it is possible to detect that the number of stored word data that matches the matching word data is not permitted by the apparatus, and an incorrect matching result is output. It is possible to prevent the occurrence of malfunction or malfunction of the circuit that processes the matching result.

【0015】第2の本発明は、第1の本発明のマルチヒ
ット検出回路等に利用可能な有意レベル数弁別回路に関
する。すなわち、n個(nは2以上の整数)の論理入力
信号中、有意レベルをとる信号数がm個(mは自然数)
以下か否かを判別する有意レベル数弁別回路に関する。
A second aspect of the present invention relates to a significant level number discriminating circuit which can be used in the multi-hit detecting circuit of the first aspect of the present invention. That is, among n (n is an integer of 2 or more) logical input signals, the number of signals having a significant level is m (m is a natural number).
The present invention relates to a significant level number discrimination circuit that determines whether or not the following.

【0016】第2の本発明の有意レベル数弁別回路は、
それぞれの第1及び第2の端子が共通に接続されている
と共に、対応するいずれかの論理入力信号が制御端子に
入力される同一特性のn個の第1のトランジスタと、制
御端子に所定電位が印加される第2のトランジスタとを
備え、n個の第1のトランジスタの並列回路と、第2の
トランジスタとを差動増幅回路の差動増幅対を構成する
ように接続すると共に、n個の第1のトランジスタの並
列回路を流れる電流と、第2のトランジスタを流れる電
流との大小関係が、n個中m個以下の第1のトランジス
タがオン動作したときと、それより多い数の第1のトラ
ンジスタがオン動作したときとで逆になるように、各第
1のトランジスタの特性と第2のトランジスタの特性と
を選定し、n個の第1のトランジスタの並列回路を流れ
る電流と、第2のトランジスタを流れる電流との差に応
じた電位を出力信号として送出することを特徴とする。
The significant level number discriminating circuit of the second invention is
Each of the first and second terminals are commonly connected, and n first transistors having the same characteristics to which any corresponding logic input signal is input to the control terminal, and a predetermined potential to the control terminal. And a second transistor to which is applied, the parallel circuit of the n first transistors and the second transistor are connected so as to form a differential amplification pair of the differential amplification circuit, and n Of the current flowing through the parallel circuit of the first transistor and the current flowing through the second transistor when the number of the first transistors of the number m of n or less is ON, and when the number of the first transistors is larger than that. The characteristics of each first transistor and the characteristics of the second transistor are selected so as to be opposite when the first transistor is turned on, and the current flowing through the parallel circuit of the n first transistors is Second Characterized by delivering a potential corresponding to the difference between the current flowing through the transistor as an output signal.

【0017】n個(nは2以上の整数)の論理入力信号
中、有意レベルをとる信号数がm個(mは自然数)以下
か否かを判別する有意レベル数弁別回路は、m個以下と
なる論理入力信号の組み合わせ毎に、その検出用の論理
回路を設けると共に、組み合わせの数だけの上記論理回
路の出力をとりまとめる論理回路を設けることによる実
現構成が単純には考えられる。しかし、これでは構成が
複雑、大形化するが、上述の第2の本発明の有意レベル
数弁別回路によれば、少ない素子数の簡単な構成によっ
て実現できる。
Of n (n is an integer of 2 or more) logical input signals, the number of significant level discriminating circuits for determining whether the number of signals having a significant level is m (m is a natural number) or less is m or less. It is possible to simply consider a realization configuration by providing a logic circuit for detection of each combination of the logical input signals that becomes, and a logic circuit that collects the outputs of the above-described logic circuits in the number of combinations. However, although the structure is complicated and large in size, the significant level number discriminating circuit according to the second aspect of the present invention can be realized with a simple structure having a small number of elements.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(A)第1の実施形態 以下、本発明による連想メモリ装置の第1の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the associative memory device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0019】ここで、図1が、この第1の実施形態の連
想メモリ装置の要部構成を示すブロック図である。な
お、図1では、4ワード×3ビット構成の連想メモリ装
置を示しているが、これは、説明の便宜上であり、mワ
ード×nビット(m、n:正の整数)構成の連想メモリ
装置であっても良いことは勿論である。
Here, FIG. 1 is a block diagram showing a main part configuration of the associative memory device of the first embodiment. Although FIG. 1 shows an associative memory device having a structure of 4 words × 3 bits, this is for convenience of description, and an associative memory device having a structure of m words × n bits (m, n: positive integer) is shown. Of course, it is okay.

【0020】図1において、この連想メモリ装置は、連
想メモリセルアレイ1及びマルチヒット検出回路(有意
レベル数弁別回路)2を備えている。
In FIG. 1, this associative memory device comprises an associative memory cell array 1 and a multi-hit detection circuit (significance level number discrimination circuit) 2.

【0021】連想メモリセルアレイ1は、例えば、上述
した図2に示す内部構成を有する12個の連想メモリセ
ルCAM00〜CAM32を4行3列に配置して構成さ
れている(検索イネーブル線は図1では省略してい
る)。同一のワード線WORD0、…、WORD3に接
続されている各行の連想メモリセルCAM00〜CAM
02、CAM10〜CAM12、CAM20〜CAM2
2、CAM30〜CAM32がそれぞれワードデータ
(3ビットデータ)を格納する単位になっている。同一
のワード線WORD0、…、WORD3に接続されてい
る各行の連想メモリセルCAM00〜CAM02、CA
M10〜CAM12、CAM20〜CAM22、CAM
30〜CAM32の記憶ワードデータと、3対のビット
線対BL0及びBL0/、BL1及びBL1/、BL2
及びBL2/に与えられた照合用ワードデータとの照合
結果が、上述したように、マッチ線MATCH0〜MA
TCH3の論理レベルに現れる。各マッチ線MATCH
0、…、MATCH3は、記憶ワードデータと照合用ワ
ードデータとが一致したときに(以下、一致することを
ヒットと呼ぶ)“1”レベル(なお、図2では“L”レ
ベルと述べている)をとり、不一致のときに“0”レベ
ル(なお、図2では“H”レベルと述べている)をとる
ものである。
The associative memory cell array 1 is constructed by arranging, for example, 12 associative memory cells CAM00 to CAM32 having the internal structure shown in FIG. 2 in 4 rows and 3 columns (the search enable line is shown in FIG. 1). Is omitted). Associative memory cells CAM00 to CAM in each row connected to the same word line WORD0, ..., WORD3
02, CAM10 to CAM12, CAM20 to CAM2
2. CAM30 to CAM32 are units for storing word data (3-bit data). Associative memory cells CAM00 to CAM02, CA of each row connected to the same word line WORD0, ..., WORD3.
M10-CAM12, CAM20-CAM22, CAM
Stored word data of 30 to CAM32 and three bit line pairs BL0 and BL0 /, BL1 and BL1 /, BL2
And the matching result with the matching word data given to BL2 /, as described above, match lines MATCH0-MA
Appears at TCH3 logic level. Each match line MATCH
0, ..., MATCH 3 are “1” level (hereinafter, referred to as “hit” when the stored word data and the matching word data match (hereinafter, matching is referred to as hit)). 2), and takes "0" level (note that it is referred to as "H" level in FIG. 2) when they do not match.

【0022】これらマッチ線MATCH0〜MATCH
3は、マルチヒット検出回路2に接続されている。この
第1の実施形態の連想メモリ装置は、一致をみるワード
情報は必ず1個以下になるように図示しない周辺回路に
よって書込み時等で制御されるものである。
These match lines MATCH0 to MATCH
3 is connected to the multi-hit detection circuit 2. The associative memory device of the first embodiment is controlled by a peripheral circuit (not shown) at the time of writing so that the number of pieces of word information for matching is always one or less.

【0023】マルチヒット検出回路2は、一致を示す
“1”レベルをとるマッチ線の数が1以下の場合に一方
の論理レベル(“0”レベル)をとり、一致を示す
“1”レベルをとるマッチ線の数が2以上の場合に他方
の論理レベル(“1”レベル)をとる出力信号MHIT
を形成して出力するものである。
The multi-hit detection circuit 2 takes one logic level ("0" level) when the number of match lines taking "1" level indicating a match is 1 or less and sets the "1" level indicating a match. Output signal MHIT which takes the other logic level (“1” level) when the number of match lines to be taken is 2 or more
Is formed and output.

【0024】すなわち、マルチヒット検出回路2は、当
該連想メモリ装置が正常動作することを保証し得ない個
数の一致ワードデータが存在する場合、一致したワード
データを処理する図示しない処理部にエラー発生を伝え
るための出力信号MHITを形成するものである。
That is, the multi-hit detection circuit 2 generates an error in a processing unit (not shown) for processing the matched word data when there is a number of matching word data that cannot guarantee that the associative memory device operates normally. For forming the output signal MHIT.

【0025】図3は、第1の実施形態のマルチヒット検
出回路2の詳細構成を示すブロック図である。また、図
4は、このマルチヒット検出回路2の各部での論理レベ
ルを示す図表(真理値表)である。
FIG. 3 is a block diagram showing the detailed structure of the multi-hit detection circuit 2 of the first embodiment. Further, FIG. 4 is a chart (truth table) showing the logic level in each part of the multi-hit detection circuit 2.

【0026】図3において、マルチヒット検出回路2
は、4ワード構成の連想メモリ装置に設けられているも
のであるので、4個のインバータ11〜14と、5個の
4入力ノアゲート21〜25と、1個の5入力ノアゲー
ト31とで構成されている。なお、例えば、8ワード構
成の連想メモリ装置におけるマルチヒット検出回路2で
あれば、8個のインバータと、9個の8入力ノアゲート
と、1個の9入力ノアゲートとで構成される。
In FIG. 3, the multi-hit detection circuit 2
Is provided in an associative memory device having a four-word structure, and is therefore composed of four inverters 11 to 14, five 4-input NOR gates 21 to 25, and one 5-input NOR gate 31. ing. Note that, for example, the multi-hit detection circuit 2 in an associative memory device having an 8-word structure includes eight inverters, nine 8-input NOR gates, and one 9-input NOR gate.

【0027】ノアゲート21には、全てのマッチ線MA
TCH0〜MATCH3の論理レベルがそのまま入力さ
れ、ノアゲート21は、それらのノア出力を得てノアゲ
ート31に与える。従って、このノアゲート21からの
出力が“1”レベルをとるのは、図4からも明らかな通
り、全てのマッチ線MATCH0〜MATCH3の論理
レベルが不一致を示す“0”レベルをとる場合だけであ
る。
All the match lines MA are connected to the NOR gate 21.
The logic levels of TCH0 to MATCH3 are input as they are, and the NOR gate 21 obtains their NOR outputs and gives them to the NOR gate 31. Therefore, the output from the NOR gate 21 takes the "1" level only when the logic levels of all the match lines MATCH0 to MATCH3 take the "0" level as shown in FIG. .

【0028】ノアゲート22には、マッチ線MATCH
0の論理レベルがインバータ11を介して反転されて入
力されると共に、他のマッチ線MATCH1〜MATC
H3の論理レベルがそのまま入力され、ノアゲート22
は、それらのノア出力を得てノアゲート31に与える。
従って、このノアゲート22からの出力が“1”レベル
をとるのは、図4からも明らかな通り、マッチ線MAT
CH0の論理レベルが一致を示す“1”レベルをとり、
かつ、他のマッチ線MATCH1〜MATCH3の論理
レベルが不一致を示す“0”レベルをとる場合だけであ
る。
The NOR gate 22 has a match line MATCH.
The logic level of 0 is inverted and input through the inverter 11, and the other match lines MATCH1 to MATC
The logic level of H3 is input as it is, and the NOR gate 22
Obtain their NOR output and provide them to the NOR gate 31.
Therefore, the output from the NOR gate 22 takes the "1" level, as is clear from FIG.
The logical level of CH0 takes "1" level indicating the coincidence,
Further, it is only when the logic levels of the other match lines MATCH1 to MATCH3 are "0" level indicating the mismatch.

【0029】ノアゲート23には、マッチ線MATCH
1の論理レベルがインバータ12を介して反転されて入
力されると共に、他のマッチ線MATCH0、MATC
H2、MATCH3の論理レベルがそのまま入力され、
ノアゲート23は、それらのノア出力を得てノアゲート
31に与える。従って、このノアゲート23からの出力
が“1”レベルをとるのは、図4からも明らかな通り、
マッチ線MATCH1の論理レベルが一致を示す“1”
レベルをとり、かつ、他のマッチ線MATCH0、MA
TCH2、MATCH3の論理レベルが不一致を示す
“0”レベルをとる場合だけである。
The NOR gate 23 has a match line MATCH.
The logic level of 1 is inverted and input through the inverter 12, and the other match lines MATCH0 and MATC
The logic levels of H2 and MATCH3 are input as they are,
The NOR gate 23 obtains those NOR outputs and gives them to the NOR gate 31. Therefore, it is clear from FIG. 4 that the output from the NOR gate 23 takes the "1" level.
"1" indicating that the match line MATCH1 logic level is coincident
Take a level and match other match lines MATCH0, MA
This is only when the logical levels of TCH2 and MATCH3 are "0", which indicates a mismatch.

【0030】ノアゲート24には、マッチ線MATCH
2の論理レベルがインバータ13を介して反転されて入
力されると共に、他のマッチ線MATCH0、MATC
H1、MATCH3の論理レベルがそのまま入力され、
ノアゲート24は、それらのノア出力を得てノアゲート
31に与える。従って、このノアゲート24からの出力
が“1”レベルをとるのは、図4からも明らかな通り、
マッチ線MATCH2の論理レベルが一致を示す“1”
レベルをとり、かつ、他のマッチ線MATCH0、MA
TCH1、MATCH3の論理レベルが不一致を示す
“0”レベルをとる場合だけである。
The NOR gate 24 has a match line MATCH.
The logic level of 2 is inverted and input through the inverter 13, and the other match lines MATCH0 and MATC
The logic levels of H1 and MATCH3 are input as they are,
The NOR gate 24 obtains those NOR outputs and supplies them to the NOR gate 31. Therefore, it is clear from FIG. 4 that the output from the NOR gate 24 takes the "1" level.
"1" indicating that the match line MATCH2 has a matching logic level
Take a level and match other match lines MATCH0, MA
This is only when the logical levels of TCH1 and MATCH3 take the "0" level indicating a mismatch.

【0031】ノアゲート25には、マッチ線MATCH
3の論理レベルがインバータ14を介して反転されて入
力されると共に、他のマッチ線MATCH0〜MATC
H2の論理レベルがそのまま入力され、ノアゲート25
は、それらのノア出力を得てノアゲート31に与える。
従って、このノアゲート25からの出力が“1”レベル
をとるのは、図4からも明らかな通り、マッチ線MAT
CH3の論理レベルが一致を示す“1”レベルをとり、
かつ、他のマッチ線MATCH0〜MATCH2の論理
レベルが不一致を示す“0”レベルをとる場合だけであ
る。
The NOR gate 25 has a match line MATCH.
3 is inverted and input via the inverter 14, and the other match lines MATCH0 to MATC
The logic level of H2 is input as it is, and NOR gate 25
Obtain their NOR output and provide them to the NOR gate 31.
Therefore, the output from the NOR gate 25 takes the "1" level, as is clear from FIG.
The logical level of CH3 takes "1" level, which indicates coincidence,
In addition, it is only when the logic levels of the other match lines MATCH0 to MATCH2 take "0" level indicating a mismatch.

【0032】これらのノアゲート21〜25の出力信号
が入力される出力段のノアゲート31は、それらのノア
出力を得て、当該回路2からの出力信号MHITとして
後段の回路に出力する。上述したような異なる条件の場
合だけ“1”レベルをそれぞれとるノアゲート21〜2
5からの出力信号が与えられるので、ノアゲート31か
らの信号が有意な“0”レベルをとるのは、図4からも
明らかな通り、いずれかのノアゲート21、…、25か
らのみ“1”レベルが出力されている場合だけである。
The NOR gate 31 of the output stage to which the output signals of the NOR gates 21 to 25 are input obtains the NOR outputs thereof and outputs them as the output signal MHIT from the circuit 2 to the circuit of the subsequent stage. NOR gates 21 and 2 which take "1" level only under different conditions as described above
Since the output signal from the No. 5 is given, the signal from the NOR gate 31 takes a significant "0" level, as is apparent from FIG. 4, only from one of the NOR gates 21, ..., 25. Is only output.

【0033】すなわち、このマルチヒット検出回路2に
おいては、全てのマッチ線が不一致を示す場合をノアゲ
ート21で取出し、1個のマッチ線だけが一致を示す4
態様の場合をそれぞれ各ノアゲート22、…、25で取
出し、これらノアゲート21〜25の出力が有意な場合
をノアゲート31で纏めることにより、一致を示す
“1”レベルをとるマッチ線の数が1以下の場合に一方
の“0”レベルをとり、一致を示す“1”レベルをとる
マッチ線の数が2以上の場合に“1”レベルをとる出力
信号MHITを形成している。
That is, in the multi-hit detection circuit 2, when all the match lines show a mismatch, the NOR gate 21 takes out and only one match line shows a match.
, 25 are taken out respectively and the cases where the outputs of these NOR gates 21 to 25 are significant are put together by the NOR gate 31, so that the number of match lines having "1" level indicating a match is 1 or less. In the case of 1, the output signal MHIT takes one "0" level and takes "1" level to indicate a match and the number of match lines is two or more.

【0034】以上のように、第1の実施形態の連想メモ
リ装置によれば、マルチヒット検出回路2を設けたの
で、書込み時や照合時の動作が正常であれば1個であ
る、一致をみるワード情報が複数個発生しても、かかる
異常をマルチヒット検出回路により検出でき、誤った照
合結果が出力されたり、照合結果を処理する回路で誤動
作したりすることを未然に防止できるようになる。
As described above, according to the associative memory device of the first embodiment, since the multi-hit detection circuit 2 is provided, if the operation at the time of writing or the collation is normal, there is one match. Even if there is more than one word information to be viewed, this abnormality can be detected by the multi-hit detection circuit, and it is possible to prevent erroneous collation results from being output or malfunctions in the circuit that processes collation results. Become.

【0035】(B)第2の実施形態 次に、本発明による連想メモリ装置の第2の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
(B) Second Embodiment Next, a second embodiment of the associative memory device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0036】この第2の実施形態の連想メモリ装置は、
第1の実施形態の連想メモリ装置に比較して、マルチヒ
ット検出回路(有意レベル数弁別回路)2の詳細構成が
異なっている。そこで、第2の実施形態については、マ
ルチヒット検出回路2について説明する。なお、図5
が、第2の実施形態のマルチヒット検出回路2の詳細構
成を示す回路図である。
The associative memory device of the second embodiment is
The detailed configuration of the multi-hit detection circuit (significance level number discrimination circuit) 2 is different from that of the associative memory device of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the multi-hit detection circuit 2 will be described. Note that FIG.
6 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a multi-hit detection circuit 2 of the second embodiment.

【0037】このマルチヒット検出回路2は、概念的に
は、上記文献1の186〜189頁に記載されているよ
うな、カレントミラー形負荷を有する差動増幅器構成の
いわゆるセンスアンプの構成を利用してなされたもので
ある。
This multi-hit detection circuit 2 conceptually uses the so-called sense amplifier structure of the differential amplifier structure having a current mirror type load as described on pages 186 to 189 of Document 1 above. It was done by.

【0038】図5において、このマルチヒット検出回路
2は、2個のPMOSトランジスタT11及びT12
と、6個のNMOSトランジスタT13〜T18とから
構成されている。
In FIG. 5, the multi-hit detection circuit 2 includes two PMOS transistors T11 and T12.
And six NMOS transistors T13 to T18.

【0039】NMOSトランジスタT13〜T16は並
列に接続されている。すなわち、各トランジスタT1
3、…、T16のソースは共通に接続されていると共
に、ドレインも共通に接続されている。しかし、各トラ
ンジスタT13、…、T16のゲートはそれぞれ、異な
るマッチ線MATCH0、…、MATCH3に接続され
ている。すなわち、“L”レベルをとるマッチ線の数に
応じて、この並列回路全体としてのドレイン電流が変化
するようになされている。
The NMOS transistors T13 to T16 are connected in parallel. That is, each transistor T1
The sources of 3, ..., T16 are commonly connected, and the drains thereof are also commonly connected. However, the gates of the transistors T13, ..., T16 are connected to different match lines MATCH0 ,. That is, the drain current of the parallel circuit as a whole changes in accordance with the number of match lines taking the "L" level.

【0040】このようなトランジスタT13〜T16の
並列回路を1個のトランジスタとして見た場合に、この
トランジスタと差動増幅対を構成するNMOSトランジ
スタT17は、トランジスタT13〜T16の並列回路
のドレイン電流と比較するための基準のドレイン電流を
流すものであり、そのゲートは電源電圧(Vdd)に接続
されている。
When such a parallel circuit of the transistors T13 to T16 is viewed as one transistor, the NMOS transistor T17 forming a differential amplification pair with this transistor has a drain current of the parallel circuit of the transistors T13 to T16. A reference drain current for comparison is made to flow, and its gate is connected to the power supply voltage (Vdd).

【0041】並列回路を構成する各トランジスタT1
3、…、T16は等価な特性をもつようになされてい
る。また、トランジスタT13、…、T16の特性は、
比較基準を設定しているトランジスタT17の特性との
間で、以下の関係を満足するように定められている。
Transistors T1 forming a parallel circuit
, ..., T16 have equivalent characteristics. The characteristics of the transistors T13, ..., T16 are as follows:
It is defined to satisfy the following relationship with the characteristic of the transistor T17 that sets the comparison standard.

【0042】すなわち、各トランジスタT13、…、T
16のオン抵抗をR0 、トランジスタT17のオン抵抗
をRref とすると、 R0 >Rref >R0 /2 …(1) を満足するようにその特性が定められている。
That is, each of the transistors T13, ..., T
When the on-resistance of 16 is R0 and the on-resistance of the transistor T17 is Rref, its characteristics are determined so as to satisfy R0>Rref> R0 / 2 (1).

【0043】言い換えると、4個のトランジスタT13
〜T16中、オンしているトランジスタが1個以下の場
合に、これらトランジスタT13〜T16の並列回路の
合成抵抗が、トランジスタT17のオン抵抗より大き
く、逆に、4個のトランジスタT13〜T16中、オン
しているトランジスタが2個以上の場合に、これらトラ
ンジスタT13〜T16の並列回路の合成抵抗が、トラ
ンジスタT17のオン抵抗より小さくなるように、オン
抵抗R0 及びRref が定められている。さらに言い換え
ると、4個のトランジスタT13〜T16中、オンして
いるトランジスタが1個以下の場合に、これらトランジ
スタT13〜T16の並列回路全体でのドレイン電流の
和が、トランジスタT17のドレイン電流より小さく、
逆に、4個のトランジスタT13〜T16中、オンして
いるトランジスタが2個以上の場合に、これらトランジ
スタT13〜T16の並列回路全体でのドレイン電流の
和が、トランジスタT17のドレイン電流より大きくな
るように、オン抵抗R0 及びRref が定められている。
In other words, the four transistors T13
In the case where one or less transistors are on in T16 to T16, the combined resistance of the parallel circuits of these transistors T13 to T16 is larger than the on resistance of the transistor T17, and conversely, among the four transistors T13 to T16, The ON resistances R0 and Rref are set so that the combined resistance of the parallel circuit of the transistors T13 to T16 becomes smaller than the ON resistance of the transistor T17 when the number of transistors that are on is two or more. In other words, when the number of transistors that are on is one or less among the four transistors T13 to T16, the sum of the drain currents of the parallel circuits of these transistors T13 to T16 is smaller than the drain current of the transistor T17. ,
On the contrary, when two or more transistors among the four transistors T13 to T16 are turned on, the sum of the drain currents of the parallel circuits of the transistors T13 to T16 becomes larger than the drain current of the transistor T17. Thus, the on-resistances R0 and Rref are defined.

【0044】このようなオン抵抗R0 及びRref の関係
を、例えば、トランジスタサイズの選定で行なうように
した場合には、以下の関係を満足するようにすれば良
い。
When the relationship between the on-resistances R0 and Rref is set by selecting the transistor size, for example, the following relationship may be satisfied.

【0045】すなわち、各トランジスタT13、…、T
16のゲート長とトランジスタT17のゲート長とを等
しくした場合には、各トランジスタT13、…、T16
のゲート幅をW0 、トランジスタT17のゲート幅をW
ref とすると、 W0 <Wref <2・W0 …(2) を満足するようにゲート幅W0 及びWref を選定すれば
良い。
That is, each of the transistors T13, ..., T
When the gate length of 16 and the gate length of the transistor T17 are made equal, each of the transistors T13, ..., T16
The gate width of W0 and the gate width of the transistor T17 is W
If ref is set, the gate widths W0 and Wref may be selected so as to satisfy W0 <Wref <2 · W0 (2).

【0046】このようなトランジスタT13〜T16の
ソースと、トランジスタT17のソースとに、ドレイン
が共通に接続されているトランジスタT18は、ゲート
に印加されるセンスイネーブル信号ΦSEに応じて、当該
マルチヒット検出回路2の動作の実行、非実行を制御す
ると共に、動作時には、トランジスタT13〜T16の
ソース電位と、トランジスタT17のソース電位とを制
御する定電流源として機能するものである。
The transistor T18, whose drains are commonly connected to the sources of the transistors T13 to T16 and the source of the transistor T17, detects the multi-hit according to the sense enable signal ΦSE applied to its gate. It controls execution and non-execution of the operation of the circuit 2, and at the time of operation, it functions as a constant current source that controls the source potentials of the transistors T13 to T16 and the source potential of the transistor T17.

【0047】2個のPMOSトランジスタT11及びT
12は、それぞれのソースが第2の電源電圧に接続さ
れ、ゲートが共通に接続されていると共に、トランジス
タT11のドレインが共通ゲートに接続されてカレント
ミラー形の負荷を構成している。また、トランジスタT
11のドレインがトランジスタT13〜T16のドレイ
ンに接続されており、トランジスタT12のドレインが
トランジスタT17のドレインに接続されている。ここ
で、トランジスタT11及びT12は等価な特性をもつ
ようになされている。
Two PMOS transistors T11 and T
Reference numeral 12 has a source connected to the second power supply voltage, a gate commonly connected, and a drain of the transistor T11 connected to a common gate to form a current mirror type load. Also, the transistor T
The drain of 11 is connected to the drains of the transistors T13 to T16, and the drain of the transistor T12 is connected to the drain of the transistor T17. Here, the transistors T11 and T12 are designed to have equivalent characteristics.

【0048】そして、トランジスタT12及びT17の
接続点の電位を出力信号MHITとしている。
The potential of the connection point of the transistors T12 and T17 is used as the output signal MHIT.

【0049】以上のような構成の第2の実施形態のマル
チヒット検出回路2においては、カレントミラー形の負
荷を構成しているトランジスタT11及びT12が等し
いドレイン電流を流すように、トランジスタT12のゲ
ートもバイアスされている一方、トランジスタT13〜
T16の並列回路の合成ドレイン電流と、トランジスタ
T17の参照用のドレイン電流とは一致していないの
で、トランジスタT12及びT17の接続点の電位(M
HIT)は、この合成ドレイン電流と参照用のドレイン
電流との大小関係で変化し、論理レベルまで増幅され
る。
In the multi-hit detection circuit 2 of the second embodiment having the above-mentioned configuration, the gate of the transistor T12 is set so that the transistors T11 and T12 forming the current mirror type load flow equal drain currents. Is also biased, while transistors T13-
Since the combined drain current of the parallel circuit of T16 and the reference drain current of the transistor T17 do not match, the potential of the connection point of the transistors T12 and T17 (M
HIT) changes depending on the magnitude relationship between the combined drain current and the reference drain current, and is amplified to the logic level.

【0050】すなわち、電流差分を増幅した電位が得ら
れ、合成ドレイン電流が参照用のドレイン電流より小さ
い場合に、出力信号MHITは“L”レベルをとり、合
成ドレイン電流が参照用のドレイン電流より大きい場合
に、出力信号MHITは“H”レベルをとる。
That is, when the potential obtained by amplifying the current difference is obtained and the combined drain current is smaller than the reference drain current, the output signal MHIT takes the "L" level, and the combined drain current is higher than the reference drain current. When it is larger, the output signal MHIT takes the "H" level.

【0051】ここで、照合時において、照合用ワードデ
ータに一致する記憶ワードデータが1個も存在しないと
き(ヒット数が0のとき)には、全てのマッチ線MAT
CH0〜MATCH3は“L”レベルとなり、トランジ
スタT13〜T16にはドレイン電流が流れず、トラン
ジスタT17にのみドレイン電流が流れて、出力信号M
HITの電位は“L”レベルとなる。
Here, at the time of matching, if there is no stored word data that matches the matching word data (when the number of hits is 0), all match lines MAT.
CH0 to MATCH3 are at the “L” level, the drain current does not flow in the transistors T13 to T16, and the drain current flows only in the transistor T17.
The potential of HIT becomes "L" level.

【0052】また、照合時において、照合用ワードデー
タに一致する記憶ワードデータが1個だけ存在したとき
(ヒット数が1のとき)には、1個のマッチ線(ここで
はMATCH0とする)だけが“H”レベルで、他のマ
ッチ線MATCH1〜MATCH3が“L”レベルとな
る。この場合、トランジスタT13及びT17にドレイ
ン電流が流れるが、上記(1) 式に示したように、トラン
ジスタT17のオン抵抗Rref はトランジスタT13の
オン抵抗R0 より小さくなるように設定されているの
で、トランジスタT17を流れるドレイン電流はトラン
ジスタT13(トランジスタT13〜T16の並列回
路)に流れるドレイン電流より大きく、その結果、出力
信号MHITの電位は“L”レベルとなる。
Further, at the time of matching, when there is only one stored word data that matches the matching word data (when the number of hits is 1), only one match line (MATCH0 here) is used. Is at "H" level, the other match lines MATCH1 to MATCH3 are at "L" level. In this case, the drain current flows through the transistors T13 and T17, but as shown in the above equation (1), the on-resistance Rref of the transistor T17 is set to be smaller than the on-resistance R0 of the transistor T13. The drain current flowing through T17 is larger than the drain current flowing through the transistor T13 (parallel circuit of the transistors T13 to T16), and as a result, the potential of the output signal MHIT becomes "L" level.

【0053】一方、照合時において、照合用ワードデー
タに一致する記憶ワードデータが2個以上存在したとき
(ヒット数が2以上のとき)には、2個以上のマッチ線
(ここではMATCH0〜MATCH2とする)が
“H”レベルとなり、他のマッチ線MATCH3が
“L”レベルとなる。この場合、トランジスタT13〜
T15にドレイン電流が流れ、各トランジスタT13、
…、T15のそれぞれに流れるドレイン電流は、上記
(1) の関係から、トランジスタT17に流れるドレイン
電流より小さいが、トランジスタT13〜T15は並列
に接続されているので、上記(1) の関係から、その合成
ドレイン電流はトランジスタT17に流れるドレイン電
流より大きく、その結果、出力信号MHITは“H”レ
ベルとなる。
On the other hand, at the time of matching, when there are two or more pieces of stored word data that match the matching word data (when the number of hits is two or more), two or more match lines (MATCH0 to MATCH2 in this case). Becomes "H" level, and the other match line MATCH3 becomes "L" level. In this case, the transistors T13-
A drain current flows through T15, and each transistor T13,
The drain current flowing through each of T15 is ...
Due to the relationship (1), it is smaller than the drain current flowing through the transistor T17, but since the transistors T13 to T15 are connected in parallel, the combined drain current is smaller than the drain current flowing through the transistor T17 because of the relationship (1) above. As a result, the output signal MHIT becomes "H" level.

【0054】従って、この第2の実施形態の連想メモリ
装置によっても、マルチヒット検出回路2を設けたの
で、書込み時や照合時の動作が正常であれば1個であ
る、一致をみるワード情報が複数個発生しても、かかる
異常をマルチヒット検出回路により検出でき、誤った照
合結果が出力されたり、照合結果を処理する回路で誤動
作したりすることを未然に防止できる。
Therefore, since the multi-hit detection circuit 2 is provided also in the associative memory device of the second embodiment, if the operation at the time of writing or the collation is normal, there is only one word information for matching. Even if a plurality of occurrences occur, such an abnormality can be detected by the multi-hit detection circuit, and it is possible to prevent an incorrect collation result from being output or a malfunction in a circuit that processes the collation result.

【0055】また、この第2の実施形態の連想メモリ装
置によれば、マルチヒット検出回路を、カレントミラー
形負荷を有する差動増幅器構成のいわゆるセンスアンプ
の構成を利用して構成したので、第1の実施形態の装置
より、素子数を少なくできると共に、高速動作も期待で
きる。
Further, according to the associative memory device of the second embodiment, the multi-hit detection circuit is configured by utilizing the so-called sense amplifier configuration of the differential amplifier configuration having the current mirror type load. Compared with the device of the first embodiment, the number of elements can be reduced and high-speed operation can be expected.

【0056】例えば、図3において、各インバータは通
常トランジスタが2個で構成され、4入力ノアゲートは
通常トランジスタが8個で構成され、5入力ノアゲート
は通常トランジスタが10個で構成されるので、第1の
実施形態のマルチヒット検出回路では58個のトランジ
スタが必要である。一方、第2の実施形態のマルチヒッ
ト検出回路は、図5に示すように、8個のトランジスタ
で構成される。なお、記憶可能なワード数及び1ワード
当りのビット数が大きくなるに従って、必要とする素子
数の差は一段と大きくなる。
For example, in FIG. 3, each inverter is composed of two normal transistors, the four-input NOR gate is composed of eight normal transistors, and the five-input NOR gate is composed of ten normal transistors. The multi-hit detection circuit of the first embodiment requires 58 transistors. On the other hand, the multi-hit detection circuit of the second embodiment is composed of eight transistors, as shown in FIG. As the number of words that can be stored and the number of bits per word increase, the difference in the number of required elements becomes even greater.

【0057】また、第1の実施形態のマルチヒット検出
回路では、3段の論理ゲートを介して、マッチ線の論理
レベルから出力信号MHITを形成しているので、各論
理ゲートの伝送遅延等の影響を受けて出力信号MHIT
が有効に変化するまでの時間が長くなり易い。これに対
して、第2の実施形態のマルチヒット検出回路では、差
動増幅対のトランジスタ(一方は並列回路)のドレイン
電流に差が現れると直ちに、出力信号MHITが有効に
変化するので、その変化に要する時間は、第1の実施形
態のマルチヒット検出回路より短くなる。なお、記憶可
能なワード数や1ワード当りのビット数が大きくなる
と、第1の実施形態における各論理ゲートのファンアウ
ト数やファンイン数が大きくなるので、各段での伝送遅
延がますます大きくなるので、第2の実施形態との変化
速度の差はますます大きくなる。
Further, in the multi-hit detection circuit of the first embodiment, since the output signal MHIT is formed from the logic level of the match line via the logic gates of three stages, the transmission delay of each logic gate and the like can be prevented. Affected output signal MHIT
It takes a long time to change effectively. On the other hand, in the multi-hit detection circuit of the second embodiment, the output signal MHIT changes effectively as soon as a difference appears in the drain currents of the transistors (one of which is a parallel circuit) of the differential amplification pair. The time required for the change is shorter than that of the multi-hit detection circuit of the first embodiment. It should be noted that as the number of words that can be stored and the number of bits per word increase, the fan-out number and fan-in number of each logic gate in the first embodiment also increase, so the transmission delay in each stage becomes even larger. Therefore, the difference in the changing speed from the second embodiment becomes larger and larger.

【0058】さらに、負荷がカレントミラー負荷である
ので、増幅率を大きくでき、トランジスタT13〜T1
6を流れる電流とトランジスタT17を流れる電流の差
が小さい状況(例えばヒット数が1の場合)でも、出力
信号の論理レベルとして十分なレベルに増幅できる。
Furthermore, since the load is the current mirror load, the amplification factor can be increased and the transistors T13 to T1 can be increased.
Even in a situation where the difference between the current flowing through 6 and the current flowing through the transistor T17 is small (for example, when the number of hits is 1), it can be amplified to a sufficient level as the logical level of the output signal.

【0059】さらにまた、カレントミラー形負荷を有す
るセンスアンプ構成は、ビット線対のセンスアンプに一
般には採用されており、このマルチヒット検出回路を半
導体上に実現する製造過程(エッチング等)は、ビット
線対のセンスアンプの製造過程と同時にすることができ
る。
Further, the sense amplifier structure having the current mirror type load is generally adopted for the sense amplifier of the bit line pair, and the manufacturing process (etching etc.) for realizing this multi-hit detection circuit on a semiconductor is as follows. This can be done at the same time as the manufacturing process of the bit line pair sense amplifier.

【0060】なお、PMOSトランジスタT11及びT
12の共通ゲートを、トランジスタT13〜T16のド
レイン側ではなく、トランジスタT17のドレイン側に
接続すると共に、トランジスタT13〜T16のドレイ
ン側から出力を取出す構成とした場合には(図6の右半
分の構成を参照)、上述した出力信号MHITに比較し
て、反転した論理レベルの出力信号、すなわち、ヒット
数が多すぎるときに“L”レベルをとる出力信号(MH
IT/)を得ることができる。
The PMOS transistors T11 and T
When the common gate of 12 is connected not to the drain side of the transistors T13 to T16 but to the drain side of the transistor T17 and the output is taken from the drain side of the transistors T13 to T16 (see the right half of FIG. 6). (See the configuration), the output signal of the inverted logic level compared with the above-mentioned output signal MHIT, that is, the output signal (MH) which takes the “L” level when the number of hits is too large.
IT /) can be obtained.

【0061】(C)第3の実施形態 次に、上述した第2の実施形態を一部変形した第3の実
施形態の連想メモリ装置を説明する。
(C) Third Embodiment Next, an associative memory device according to a third embodiment obtained by partially modifying the above-described second embodiment will be described.

【0062】この第3の実施形態の連想メモリ装置の要
部構成も、上述した図1に示す通りであり、そのマルチ
ヒット検出回路2の詳細構成も、回路図的には、第2の
実施形態に係る図5に示す通りである。
The structure of the main part of the associative memory device of the third embodiment is also as shown in FIG. 1 described above, and the detailed structure of the multi-hit detection circuit 2 is the second embodiment in terms of a circuit diagram. It is as shown in FIG.

【0063】しかし、第2の実施形態とは、マルチヒッ
ト検出回路2におけるトランジスタT13〜T16と、
トランジスタT17との特性の関係が異なっている。
However, the second embodiment is different from the transistors T13 to T16 in the multi-hit detection circuit 2 in that
The characteristic relationship with the transistor T17 is different.

【0064】すなわち、この第3の実施形態において
は、各トランジスタT13、…、T16のオン抵抗R0
と、トランジスタT17のオン抵抗Rref との間には、 R0 /2>Rref >R0 /3 …(3) を満足するような関係がある。言い換えると、4個のト
ランジスタT13〜T16中、オンしているトランジス
タが2個以下の場合に、これらトランジスタT13〜T
16の並列回路全体でのドレイン電流の和(合成ドレイ
ン電流)が、トランジスタT17のドレイン電流より小
さく、逆に、4個のトランジスタT13〜T16中、オ
ンしているトランジスタが3個以上の場合に、これらト
ランジスタT13〜T16の合成ドレイン電流の和が、
トランジスタT17のドレイン電流より大きくなるよう
に、オン抵抗R0 及びRref が定められている。
That is, in the third embodiment, the on-resistance R0 of each of the transistors T13, ..., T16.
And the on-resistance Rref of the transistor T17 have a relationship that satisfies R0 / 2>Rref> R0 / 3 (3). In other words, among the four transistors T13 to T16, when the number of transistors that are on is two or less, these transistors T13 to T16
When the sum of the drain currents in the entire parallel circuit of 16 (combined drain current) is smaller than the drain current of the transistor T17, and conversely, among the four transistors T13 to T16, three or more transistors are on. , The sum of the combined drain currents of these transistors T13 to T16 is
The on resistances R0 and Rref are set so as to be larger than the drain current of the transistor T17.

【0065】このようなオン抵抗R0 及びRref の関係
を、例えば、トランジスタサイズの選定で行なうように
した場合には、以下の関係を満足するようにすれば良
い。
When the relation between the ON resistances R0 and Rref is set by selecting the transistor size, for example, the following relation may be satisfied.

【0066】すなわち、各トランジスタT13、…、T
16のゲート長とトランジスタT17のゲート長とを等
しくした場合には、各トランジスタT13、…、T16
のゲート幅W0 、トランジスタT17のゲート幅Wref
との間に、 2・W0 <Wref <3・W0 …(4) が成立するようにすれば良い。
That is, each of the transistors T13, ..., T
When the gate length of 16 and the gate length of the transistor T17 are made equal, each of the transistors T13, ..., T16
Gate width W0 of the transistor T17 and the gate width Wref of the transistor T17
It is sufficient that the relation 2 · W0 <Wref <3 · W0 (4) holds.

【0067】以上のように、トランジスタT13〜T1
6と、トランジスタT17との特性関係を選定したの
で、詳細動作の説明は省略するが、照合時において、照
合用ワードデータに一致する記憶ワードデータが2個以
下のときに、トランジスタT13〜T16の合成ドレイ
ン電流がトランジスタT17のドレイン電流より小さく
なって、出力信号MHITの電位は“L”レベルとな
り、照合用ワードデータに一致する記憶ワードデータが
3個以上のときに、トランジスタT13〜T16の合成
ドレイン電流がトランジスタT17のドレイン電流より
大きくなって、出力信号MHITの電位は“H”レベル
となる。
As described above, the transistors T13 to T1
6 and the characteristic relationship between the transistor T17 and the transistor T17 have been selected, the detailed operation will not be described. However, at the time of verification, when the number of stored word data matching the verification word data is two or less, the transistors T13 to T16 are When the combined drain current becomes smaller than the drain current of the transistor T17, the potential of the output signal MHIT becomes the “L” level, and when there are three or more stored word data items that match the matching word data item, the transistors T13 to T16 are combined. The drain current becomes larger than the drain current of the transistor T17, and the potential of the output signal MHIT becomes "H" level.

【0068】すなわち、この第3の実施形態のマルチヒ
ット検出回路2においては、ヒット数が2個以下の場合
と、3個以上の場合とを弁別した出力信号MHITを形
成できる。
That is, in the multi-hit detection circuit 2 of the third embodiment, it is possible to form the output signal MHIT which discriminates the case where the number of hits is 2 or less and the case where the number of hits is 3 or more.

【0069】従って、第3の実施形態によれば、同一ワ
ードデータの格納数が2個まで許容されている連想メモ
リ装置において、ヒット数が3以上である照合結果の異
常を検出することができる。なお、この点を除いた効果
は、第2の実施形態の効果と同様である。
Therefore, according to the third embodiment, in the associative memory device in which the storage number of the same word data is allowed up to 2, it is possible to detect the abnormality of the collation result in which the hit number is 3 or more. . The effect except this point is the same as the effect of the second embodiment.

【0070】因に、第1の実施形態のマルチヒット検出
回路2の技術思想の延長上で、例えば、ヒット数が2個
以下の場合と、ヒット数が3個以上の場合とで、出力信
号MHITの論理レベルを変更させようとした場合、ヒ
ット数が2個のときのマッチ線の組み合わせ分(6個)
だけ4入力ノアゲートがさらに必要となり、これらのノ
アゲートの入力側にはそれぞれ2個のインバータを設け
ることを要して、構成が非常に大形化する。
Incidentally, in order to extend the technical idea of the multi-hit detection circuit 2 of the first embodiment, for example, when the number of hits is 2 or less and when the number of hits is 3 or more, the output signal is When trying to change the logic level of MHIT, the number of match line combinations when the number of hits is 2 (6)
Only 4-input NOR gates are additionally required, and two inverters are required on the input side of each of these NOR gates, resulting in a very large-scale configuration.

【0071】第2及び第3の実施形態の説明から明らか
なように、トランジスタT13〜T16の特性と、トラ
ンジスタT17の特性との関係((1) 式又は(3) 式)を
適宜選定することにより、出力信号MHITの論理レベ
ルを変更するヒット数の境目を、図5に示した構成で任
意に設定することができる。
As is clear from the description of the second and third embodiments, the relationship between the characteristics of the transistors T13 to T16 and the characteristics of the transistor T17 (Equation (1) or (3)) should be selected appropriately. Thereby, the boundary of the number of hits for changing the logic level of the output signal MHIT can be arbitrarily set by the configuration shown in FIG.

【0072】(D)第4の実施形態 次に、本発明による連想メモリ装置の第2の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
(D) Fourth Embodiment Next, a second embodiment of the associative memory device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0073】この第4の実施形態の連想メモリ装置も、
第1の実施形態の連想メモリ装置に比較して、マルチヒ
ット検出回路(有意レベル数弁別回路)2の詳細構成が
異なっている。図6が、第4の実施形態のマルチヒット
検出回路2の詳細構成を示す回路図であり、第2の実施
形態に係る図5との同一、対応部分には同一、対応符号
を付して示している。
The associative memory device of the fourth embodiment is also
The detailed configuration of the multi-hit detection circuit (significance level number discrimination circuit) 2 is different from that of the associative memory device of the first embodiment. FIG. 6 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the multi-hit detection circuit 2 of the fourth embodiment. The same or corresponding portions as those of FIG. 5 according to the second embodiment are designated by the same or corresponding reference numerals. Shows.

【0074】この第4の実施形態のマルチヒット検出回
路2は、図5及び図6の比較から明らかなように、カレ
ントミラー形負荷を有する差動増幅器構成のいわゆるセ
ンスアンプ構成を2個対称的に配置して構成したもので
ある。
In the multi-hit detection circuit 2 of the fourth embodiment, as is apparent from the comparison between FIGS. 5 and 6, two so-called sense amplifier configurations of a differential amplifier configuration having a current mirror type load are symmetrical. It is arranged and configured.

【0075】すなわち、第2の実施形態のマルチヒット
検出回路を構成しているトランジスタT11〜T17、
T180に加えて、それとほぼ同様な接続関係にあるト
ランジスタT11a〜T17aでなるカレントミラー形
負荷を有するセンスアンプ構成を設けたものである。な
お、トランジスタT180は、2個のセンスアンプ構成
で共通に設けている。
That is, the transistors T11 to T17 forming the multi-hit detection circuit of the second embodiment,
In addition to T180, a sense amplifier configuration having a current mirror type load composed of transistors T11a to T17a having substantially the same connection relationship is provided. Note that the transistor T180 is commonly provided in two sense amplifier configurations.

【0076】しかし、新たに追加された図6の右側のセ
ンスアンプ構成においては、カレントミラー形負荷を構
成するPMOSトランジスタT11a及びT12aの共
通ゲートを、基準のドレイン電流が流れるトランジスタ
T17aのドレインに接続している。そして、トランジ
スタT12a及びT17aの接続点から出力信号MHI
T/を取出すようにしている。
However, in the newly added sense amplifier configuration on the right side of FIG. 6, the common gates of the PMOS transistors T11a and T12a forming the current mirror type load are connected to the drain of the transistor T17a through which the reference drain current flows. are doing. The output signal MHI is output from the connection point of the transistors T12a and T17a.
I try to take out T /.

【0077】従って、図6の右側のセンスアンプ構成
も、図6の左側のセンスアンプ構成と同様に、第2の実
施形態のマルチビット検出回路と同様に動作し、左側の
センスアンプ構成のトランジスタT12及びT17の接
続点からは、第2の実施形態のマルチビット検出回路と
同様な出力信号MHITを得ると共に、右側のセンスア
ンプ構成のトランジスタT12a及びT17aの接続点
からは、第2の実施形態のマルチビット検出回路の出力
信号MHITの論理レベルを反転した出力信号MHIT
/を得る。
Therefore, like the sense amplifier configuration on the left side of FIG. 6, the sense amplifier configuration on the right side of FIG. 6 operates similarly to the multi-bit detection circuit of the second embodiment, and the transistors of the sense amplifier configuration on the left side are operated. The output signal MHIT similar to that of the multi-bit detection circuit of the second embodiment is obtained from the connection point of T12 and T17, and the connection point of the transistors T12a and T17a having the sense amplifier configuration on the right side is obtained from the connection point of the second embodiment. Output signal MHIT obtained by inverting the logic level of the output signal MHIT of the multi-bit detection circuit of
Get /.

【0078】以上のように、この第4の実施形態によれ
ば、ヒット数が所定個数より少ないか否かにより論理レ
ベルを切り替える出力信号として、相補信号MHIT及
びMHIT/を得ることができ、この出力信号を処理す
る回路部分として相補入力を処理する構成を適用でき
る。
As described above, according to the fourth embodiment, the complementary signals MHIT and MHIT / can be obtained as the output signals for switching the logic level depending on whether or not the number of hits is less than the predetermined number. A configuration for processing complementary inputs can be applied as a circuit portion for processing output signals.

【0079】この効果に加えて、既述した第2の実施形
態の効果を奏することは勿論である。なお、第2の実施
形態に比べると、トランジスタ数が8個から15個に増
えているが、第1の実施形態のマルチビット検出回路に
おける58個よりは格段的に少なくなっている。
In addition to this effect, it goes without saying that the effect of the second embodiment described above can be obtained. Although the number of transistors is increased from 8 to 15 as compared with the second embodiment, the number is significantly smaller than 58 in the multi-bit detection circuit of the first embodiment.

【0080】なお、上述した図5に示した構成でも相補
出力信号を得ることができる。すなわち、トランジスタ
T13〜T16の共通ドレインと、トランジスタT1の
ドレインとの接続点から他方の出力信号を取出せば良
い。しかし、負荷がカレントミラー負荷であるため、両
出力信号の変化が平衡しておらず、第4の実施形態によ
って相補出力信号を得ることが好ましい。
Incidentally, the complementary output signal can be obtained even with the configuration shown in FIG. That is, the other output signal may be taken out from the connection point between the common drain of the transistors T13 to T16 and the drain of the transistor T1. However, since the load is a current mirror load, changes in both output signals are not balanced, and it is preferable to obtain a complementary output signal according to the fourth embodiment.

【0081】(E)第5の実施形態 次に、本発明による連想メモリ装置の第5の実施形態を
図面を参照しながら詳述する。
(E) Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the associative memory device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0082】この第5の実施形態の連想メモリ装置も、
第1の実施形態の連想メモリ装置に比較して、マルチヒ
ット検出回路(有意レベル数弁別回路)2の詳細構成が
異なっている。図7が、第5の実施形態のマルチヒット
検出回路2の詳細構成を示す回路図であり、第2の実施
形態に係る図5との同一、対応部分には同一、対応符号
を付して示している。
The associative memory device of the fifth embodiment also has
The detailed configuration of the multi-hit detection circuit (significance level number discrimination circuit) 2 is different from that of the associative memory device of the first embodiment. FIG. 7 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the multi-hit detection circuit 2 of the fifth embodiment. The same or corresponding portions as those of FIG. 5 according to the second embodiment are designated by the same or corresponding reference numerals. Shows.

【0083】この第5の実施形態のマルチヒット検出回
路2は、図5及び図7の比較から明らかなように、第2
の実施形態のマルチヒット検出回路の出力側にさらに、
カレントミラー形負荷を有するセンスアンプ構成を配置
して構成したものである。
The multi-hit detection circuit 2 according to the fifth embodiment has the second hit, as is clear from the comparison between FIG. 5 and FIG.
Further on the output side of the multi-hit detection circuit of the embodiment of
It is configured by arranging a sense amplifier configuration having a current mirror type load.

【0084】すなわち、第2の実施形態のマルチヒット
検出回路を構成しているトランジスタT11〜T18に
加えて、トランジスタT21〜T25でなるカレントミ
ラー形負荷を有するセンスアンプ構成を設けたものであ
る。
That is, in addition to the transistors T11 to T18 forming the multi-hit detection circuit of the second embodiment, a sense amplifier structure having a current mirror type load composed of transistors T21 to T25 is provided.

【0085】このセンスアンプ構成における差動増幅対
をなすNMOSトランジスタT23及びT24の一方の
トランジスタT23のゲートは、トランジスタT13〜
T16の共通ドレインとトランジスタT11のドレイン
との接続点CAに接続されており、差動増幅対をなす他
方のトランジスタT24のゲートは、トランジスタT1
7のドレインとトランジスタT12のドレインとの接続
点CBに接続されている。ここで、トランジスタT23
及びT24は等価な特性をもつようになされている。
One of the NMOS transistors T23 and T24 forming a differential amplification pair in this sense amplifier configuration has a gate of the transistor T23 which is formed by the transistors T13 to T13.
The gate of the other transistor T24, which is connected to the connection point CA between the common drain of T16 and the drain of the transistor T11, and which forms a differential amplification pair, has the gate of the transistor T1.
7 is connected to the connection point CB between the drain of the transistor T12 and the drain of the transistor T12. Here, the transistor T23
, And T24 are designed to have equivalent characteristics.

【0086】これら一対のトランジスタT23及びT2
4の共通ソースに、ドレインが接続されているNMOS
トランジスタT25は、ゲートに印加されるセンスイネ
ーブル信号ΦSEに応じて、当該センスアンプ構成の動作
の実行、非実行を制御すると共に、動作時には、トラン
ジスタT23及びT24のソース電位を制御する定電流
源として機能するものである。
These pair of transistors T23 and T2
NMOS whose drain is connected to the common source of 4
The transistor T25 is a constant current source that controls the execution or non-execution of the operation of the sense amplifier configuration according to the sense enable signal ΦSE applied to the gate, and at the time of operation, controls the source potentials of the transistors T23 and T24. It works.

【0087】2個のPMOSトランジスタT21及びT
22は、それぞれのソースが第2の電源電圧に接続さ
れ、ゲートが共通に接続されていると共に、トランジス
タT21のドレインが上述の共通ゲートに接続されてカ
レントミラー形の負荷を構成している。また、トランジ
スタT21のドレインがトランジスタT23のドレイン
に接続されており、トランジスタT22のドレインがト
ランジスタT24のドレインに接続されている。ここ
で、トランジスタT21及びT22は等価な特性をもつ
ようになされている。
Two PMOS transistors T21 and T
22 has a source connected to the second power supply voltage, a gate connected in common, and a drain of the transistor T21 connected to the common gate to form a current mirror type load. The drain of the transistor T21 is connected to the drain of the transistor T23, and the drain of the transistor T22 is connected to the drain of the transistor T24. Here, the transistors T21 and T22 are designed to have equivalent characteristics.

【0088】そして、トランジスタT22及びT24の
接続点の電位を出力信号MHIT/としている。
The potential of the connection point of the transistors T22 and T24 is used as the output signal MHIT /.

【0089】第2の実施形態のマルチヒット検出回路と
同じ構成部分は、第2の実施形態での説明と同様に動作
する。しかし、以下の点を補足しておく。トランジスタ
T17のドレインとトランジスタT12のドレインとの
接続点CBの電位は、第2の実施形態について説明した
ように、ヒット数が1個以下の場合に“L”レベルをと
り、ヒット数が2個以上の場合に“H”レベルをとる。
一方、トランジスタT13〜T16の共通ドレインとト
ランジスタT11のドレインとの接続点CAの電位は、
トランジスタT11のドレイン電圧がトランジスタT1
1及びT12のゲートをバイアスしているため、上記接
続点CBの電位と平衡はしていないが、上記接続点CB
の電位とは逆に、ヒット数が1個以下の場合に“H”レ
ベルをとり、ヒット数が2個以上の場合に“L”レベル
をとる。
The same components as those of the multi-hit detection circuit of the second embodiment operate in the same manner as described in the second embodiment. However, note the following points. As described in the second embodiment, the potential of the connection point CB between the drain of the transistor T17 and the drain of the transistor T12 takes the "L" level when the number of hits is one or less, and the number of hits is two. In the above case, it takes the "H" level.
On the other hand, the potential of the connection point CA between the common drain of the transistors T13 to T16 and the drain of the transistor T11 is
The drain voltage of the transistor T11 is the transistor T1.
Since the gates of 1 and T12 are biased, they are not in equilibrium with the potential of the connection point CB.
Contrary to the potential of, the "H" level is set when the number of hits is one or less, and the "L" level is set when the number of hits is two or more.

【0090】不平衡ながら、このような相補的に変化す
る一対の電位の差が、トランジスタT21〜T25でな
るカレントミラー形負荷を有するセンスアンプ構成によ
って、差動増幅され、その結果、トランジスタT22及
びT24の接続点には、ヒット数が1個以下の場合に
“H”レベルをとり、ヒット数が2個以上の場合に
“L”レベルをとる出力信号(電位)MHIT/が得ら
れる。
While unbalanced, such a difference between the pair of complementary changing potentials is differentially amplified by the sense amplifier configuration having the current mirror type load composed of the transistors T21 to T25, and as a result, the transistor T22 and At the connection point of T24, an output signal (potential) MHIT / which takes the "H" level when the number of hits is one or less and takes the "L" level when the number of hits is two or more is obtained.

【0091】以上のように、カレントミラー形負荷を有
するセンスアンプ構成を2段縦続接続した構成を有する
ので、1段目の両出力信号(接続点CA及びCBの電
位)の差が十分に変化していなくとも、2段目のセンス
アンプ構成からはその増幅動作によって1段目でのレベ
ル変化が途中であっても論理レベルとして十分な出力信
号(電位)MHIT/が得られる。
As described above, since the sense amplifier structure having the current mirror type load is cascade-connected in two stages, the difference between the output signals of the first stage (potentials at the connection points CA and CB) changes sufficiently. Even if not done, the output signal (potential) MHIT / sufficient as the logic level can be obtained from the sense amplifier configuration of the second stage by the amplification operation even if the level change in the first stage is in the middle.

【0092】すなわち、この第5の実施形態によれば、
第2の実施形態より高速に動作し得るマルチヒット検出
回路2の実現を期待できる。
That is, according to the fifth embodiment,
It can be expected that the multi-hit detection circuit 2 that can operate at a higher speed than the second embodiment is realized.

【0093】この効果に加えて、既述した第2の実施形
態の効果を奏することは勿論である。なお、第2の実施
形態に比べると、トランジスタ数が8個から13個に増
えているが、第1の実施形態のマルチビット検出回路に
おける58個よりは格段的に少なくなっている。
In addition to this effect, it goes without saying that the effect of the second embodiment described above can be obtained. Although the number of transistors is increased from 8 to 13 as compared with the second embodiment, the number is significantly smaller than 58 in the multi-bit detection circuit of the first embodiment.

【0094】(F)他の実施形態 (1) 上記第2〜第5の実施形態のマルチヒット検出回路
2は、差動増幅回路における負荷がカレントミラー形負
荷であるものを示したが、差動増幅対を構成するトラン
ジスタ(T13〜T16とT17)に単に直列に接続さ
れている一般的な負荷であっても良い。
(F) Other Embodiments (1) In the multi-hit detection circuit 2 of the second to fifth embodiments, the load in the differential amplifier circuit is a current mirror type load. It may be a general load simply connected in series to the transistors (T13 to T16 and T17) forming the dynamic amplification pair.

【0095】(2) 上記第2〜第5の実施形態のマルチヒ
ット検出回路2におけるトランジスタは、MOSトラン
ジスタだけでなく、他のユニポーラトランジスタを適用
しても良く、また、バイポーラトランジスタを適用して
も良い。さらに、N形、P形も実施形態のものに限定さ
れるものではない。
(2) The transistors in the multi-hit detection circuit 2 of the second to fifth embodiments are not limited to MOS transistors, and other unipolar transistors may be applied, or bipolar transistors are applied. Is also good. Further, the N-type and P-type are not limited to those of the embodiment.

【0096】(3) 上記第4の実施形態のマルチヒット検
出回路の出力側に第5の実施形態におけるような増幅回
路を設けても良いことは勿論である。また、出力側に設
ける増幅回路は、第5の実施形態をも含めて、カレント
ミラー形負荷を有するセンスアンプ構成に限定されるも
のではない。
(3) Of course, the amplifier circuit as in the fifth embodiment may be provided on the output side of the multi-hit detection circuit of the fourth embodiment. Further, the amplifier circuit provided on the output side is not limited to the sense amplifier configuration having the current mirror type load, including the fifth embodiment.

【0097】(4) 上記第4及び第5の実施形態のマルチ
ヒット検出回路2に、第3の実施形態の技術思想を導入
しても良いことは勿論である。すなわち、検出ヒット数
の上限を任意に設定できる。
(4) It goes without saying that the technical idea of the third embodiment may be introduced into the multi-hit detection circuit 2 of the fourth and fifth embodiments. That is, the upper limit of the number of detected hits can be set arbitrarily.

【0098】(5) 上記第2〜第5の実施形態におけるマ
ルチヒット検出回路の構成は、連想メモリ装置以外に適
用しても有用なものである。すなわち、n個(nは2以
上の整数)の論理入力信号中、有意レベルをとる信号数
がm個(mは自然数)以下か否かを判別する有意レベル
数弁別回路として有用なものである。
(5) The configurations of the multi-hit detection circuit in the second to fifth embodiments are useful even when applied to other than the associative memory device. That is, it is useful as a significant level number discriminating circuit for discriminating whether or not the number of signals having a significant level is n or less (m is a natural number) among n (n is an integer of 2 or more) logical input signals. .

【0099】[0099]

【発明の効果】以上のように、第1の本発明の連想メモ
リ装置によれば、全てのマッチ信号が入力され、記憶ワ
ードデータが照合用ワードデータに合致又は類似してい
ることを表すマッチ信号の数が、所定数以下かそれ以上
かを判別して、その判別結果信号を出力するマルチヒッ
ト検出回路を備えたので、照合用ワードデータと一致す
る記憶ワードデータ数が、装置が許容していない個数に
なったことを検出でき、誤った照合結果が出力された
り、照合結果を処理する回路で誤動作したりすることを
未然に防止できる。
As described above, according to the associative memory device of the first aspect of the present invention, all match signals are input, and the match word indicating that the stored word data matches or is similar to the matching word data. Since the multi-hit detection circuit that determines whether the number of signals is less than or equal to a predetermined number and outputs the determination result signal, the device allows the number of stored word data that matches the matching word data. It is possible to detect that the number has not reached, and prevent an incorrect collation result from being output or a malfunction in a circuit that processes the collation result.

【0100】第2の本発明の有意レベル数弁別回路によ
れば、それぞれの第1及び第2の端子が共通に接続され
ていると共に、対応するいずれかの論理入力信号が制御
端子に入力される同一特性のn個の第1のトランジスタ
と、制御端子に所定電位が印加される第2のトランジス
タとを差動増幅対として差動増幅回路を構成し、n個の
第1のトランジスタの並列回路を流れる電流と、第2の
トランジスタを流れる電流との大小関係が、n個中m個
以下の第1のトランジスタがオン動作したときと、それ
より多い数の第1のトランジスタがオン動作したときと
で逆になるように、各第1のトランジスタの特性と第2
のトランジスタの特性とを選定して、n個の第1のトラ
ンジスタの並列回路を流れる電流と、第2のトランジス
タを流れる電流との差に応じた電位を出力信号として送
出するようにしたので、n個(nは2以上の整数)の論
理入力信号中、有意レベルをとる信号数がm個(mは自
然数)以下か否かを示す出力信号を、少ない素子数の簡
単な構成によって形成できる。
According to the significant level number discriminating circuit of the second aspect of the present invention, each of the first and second terminals is connected in common, and any corresponding logical input signal is input to the control terminal. A differential amplifier circuit is configured by using n first transistors having the same characteristics and a second transistor to which a predetermined potential is applied to the control terminal as a differential amplifier pair, and the n first transistors are connected in parallel. The magnitude relation between the current flowing through the circuit and the current flowing through the second transistor is such that when m or less first transistors of the n transistors are turned on, and when a larger number of the first transistors are turned on. The characteristics of each first transistor and the second
The characteristics of the transistor are selected and the potential corresponding to the difference between the current flowing through the parallel circuit of the n first transistors and the current flowing through the second transistor is transmitted as an output signal. Among n (n is an integer of 2 or more) logical input signals, an output signal indicating whether or not the number of signals having a significant level is m (m is a natural number) or less can be formed by a simple configuration with a small number of elements. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施形態の要部構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of a first embodiment.

【図2】連想メモリセル構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an associative memory cell configuration.

【図3】第1の実施形態のマルチヒット検出回路の構成
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a multi-hit detection circuit of the first embodiment.

【図4】第1の実施形態のマルチヒット検出回路の各部
の真理値を示す図表である。
FIG. 4 is a table showing a truth value of each unit of the multi-hit detection circuit according to the first embodiment.

【図5】第2の実施形態のマルチヒット検出回路の構成
を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a multi-hit detection circuit according to a second embodiment.

【図6】第4の実施形態のマルチヒット検出回路の構成
を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a multi-hit detection circuit according to a fourth embodiment.

【図7】第5の実施形態のマルチヒット検出回路の構成
を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a multi-hit detection circuit according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…連想メモリセルアレイ、2…マルチヒット検出回路
(有意レベル数弁別回路)、11〜14…インバータ、
21〜25、31…ノアゲート、T11〜T18、T1
1a〜T17a、T180、T21〜T25…トランジ
スタ。
1 ... Associative memory cell array, 2 ... Multi-hit detection circuit (significance level number discrimination circuit) 11-14 ... Inverter,
21-25, 31 ... NOR gate, T11-T18, T1
1a to T17a, T180, T21 to T25 ... Transistors.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 n個(nは2以上の整数)の論理入力信
号中、有意レベルをとる信号数がm個(mは自然数)以
下か否かを判別する有意レベル数弁別回路であって、 それぞれの第1の端子同士、第2の端子同士が接続され
ていると共に、対応するいずれかの論理入力信号が制御
端子に入力される同一特性のn個の第1のトランジスタ
と、 制御端子に所定電位が印加される第2のトランジスタと
を備え、 n個の上記第1のトランジスタの並列回路と、上記第2
のトランジスタとを差動増幅回路の差動増幅対を構成す
るように接続すると共に、 n個の上記第1のトランジスタの並列回路を流れる電流
と、上記第2のトランジスタを流れる電流との大小関係
が、n個中m個以下の上記第1のトランジスタがオン動
作したときと、それより多い数の上記第1のトランジス
タがオン動作したときとで逆になるように、上記各第1
のトランジスタの特性と上記第2のトランジスタの特性
とを選定し、 n個の上記第1のトランジスタの並列回路を流れる電流
と、上記第2のトランジスタを流れる電流との差に応じ
た電位を出力信号として送出することを特徴とする有意
レベル数弁別回路。
1. A significant level number discriminating circuit for determining whether or not the number of signals having a significant level among n (n is an integer of 2 or more) logical input signals is m (m is a natural number) or less. , N first transistors having the same characteristics, in which the respective first terminals are connected to each other and the second terminals are connected to each other, and any corresponding logical input signal is input to the control terminal, and the control terminal A second transistor to which a predetermined potential is applied, and a parallel circuit of the n first transistors and the second transistor.
Is connected to form a differential amplifier pair of a differential amplifier circuit, and a magnitude relation between a current flowing through a parallel circuit of the n first transistors and a current flowing through the second transistor. However, each of the first first transistors is turned on when m or less of the n first transistors are turned on and when the first transistors of a larger number are turned on.
The characteristics of the second transistor and the characteristics of the second transistor are selected, and a potential corresponding to the difference between the current flowing through the parallel circuit of the n first transistors and the current flowing through the second transistor is output. A significant level number discriminating circuit characterized by being transmitted as a signal.
【請求項2】 上記差動増幅対を構成する、n個の上記
第1のトランジスタの並列回路と、上記第2のトランジ
スタとの負荷がカレントミラー形負荷であることを特徴
とする請求項1に記載の有意レベル数弁別回路。
2. The load between the parallel circuit of the n first transistors and the second transistor, which constitutes the differential amplifier pair, is a current mirror type load. The significant level number discrimination circuit described in.
【請求項3】 n個の上記第1のトランジスタの並列回
路と、上記第2のトランジスタとを差動増幅対とする差
動増幅回路を対称的に2個設け、相補出力信号を送出す
ることを特徴とする請求項2に記載の有意レベル数弁別
回路。
3. A differential amplifier circuit having n parallel circuits of the first transistors and a differential amplifier pair of the second transistors is symmetrically provided, and complementary output signals are transmitted. The significant level number discriminating circuit according to claim 2.
【請求項4】 上記差動増幅回路からの出力信号を増幅
する増幅回路をさらに備えたことを特徴とする請求項1
〜3のいずれかに記載の有意レベル数弁別回路。
4. An amplifier circuit for amplifying an output signal from the differential amplifier circuit is further provided.
5. The significant level number discriminating circuit according to any one of 3 to 3.
【請求項5】 出力段の上記増幅回路が、カレントミラ
ー形センスアンプであることを特徴とする請求項4に記
載の有意レベル数弁別回路。
5. The significant level number discriminating circuit according to claim 4, wherein the amplifier circuit in the output stage is a current mirror type sense amplifier.
【請求項6】 照合用ワードデータが連想メモリセルア
レイに入力されると、記憶ワードデータが照合用ワード
データに合致又は類似しているか否かを表す、各記憶ワ
ードデータに対応するマッチ信号を、上記連想メモリセ
ルアレイから出力する連想メモリ装置において、 全てのマッチ信号が入力され、記憶ワードデータが照合
用ワードデータに合致又は類似していることを表すマッ
チ信号の数が、所定数以下かそれ以上かを判別して、そ
の判別結果信号を出力するマルチヒット検出回路を備え
たことを特徴とする連想メモリ装置。
6. When the matching word data is input to the associative memory cell array, a match signal corresponding to each storage word data indicating whether or not the storage word data matches or is similar to the matching word data, In the associative memory device that outputs from the associative memory cell array, all match signals are input, and the number of match signals indicating that the stored word data matches or is similar to the matching word data is equal to or less than a predetermined number. An associative memory device comprising a multi-hit detection circuit that determines whether or not the result is output.
【請求項7】 上記マルチヒット検出回路として、請求
項1〜5のいずれかに記載の有意レベル数弁別回路を適
用したことを特徴とする請求項6に記載の連想メモリ装
置。
7. The associative memory device according to claim 6, wherein the significance level number discrimination circuit according to any one of claims 1 to 5 is applied as the multi-hit detection circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003504789A (en) * 1999-07-12 2003-02-04 モサイド・テクノロジーズ・インコーポレイテッド Circuit and method for multiple match detection in associative memory

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