Электрооптический преобразователь кодов Советский патент 1987 года по МПК H03M7/18 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих вычисли- тельных устройствах, работающих в кодах системы остаточных классов (СОК).

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения преобразования позиционных кодов в код СОК.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя;на фиг. 2 пример выполнения транспарантов; на фиг. 3 - соответствующее соединение отоприемников; на фиг. 4 - схема преобразователя кодов по п основаниям СОК.

Электрооптический преобразователь кодов содержит регистр 1, число п разрядов которого равно разрядности входного ПОЗИ1ЩОННОГО кода, многослойную электрооптическую структуру 2 и матрицу 3 фотоприемников. Структура 2 включает п .слоев, .каждслй из которых выполнен на прозрачных электродах 4, нанесенных на электрооптическую пленку 5. Прозрачные электро- ы 4 представляют собой п -клетрч- ное транспаранты (фиг. 2), построен- , ные в соответствии с таблицей преобразования для данного разряда входного кода.Прямой и инверсный выходы каждого разряда регистра 1 соединены соответственно с первым и вторым прозрачными электродами 4 соответствующего слоя структуры 2.

Фотоприемники матрицы 3 расположены каждый под соответствующей клет кой транспаранта (фиг. 3).На фиг. 1 обозначены источник 6 света,входы 7 и выходы 8 преобразователя.

Построение преобразователя по нескольким основаниям СОК осуществляется (фиг, 4) параллельным подключением соответствукицих многослойных структур 2 с матрицами 3 фотоприемников к выходам регистра 1. Свет от источника 6 подается перпендикулярно плоскости пленок 5.

Все устройство расположено на одной полупроводниковой подложке и представляет собой электрооптическую интегральную схему.

Электрооптический преобразователь реализует следующий алгоритм перевода чисел.

Пусть число А задано в позиционном, например, двоичном, коде и имеет п разрядов. Для преобразования двоичного числа А в остаток в СОК требуется преобразовать его по модулям Р, Р,..., PJ ,..., Р, т,е.

представить в виде вектора А { У, , } , ,...,У. ,..., J , где у. reit А (mod ).

Общий диапазон результатов вычислений определяется произведением

М всех модулей

m

f3

М

ГЪ

J-1

5

где Р - модули;

m - число фиксированных модулей. При выборе оснований системы счис0 ления полагают, что диапазон пред- ставимых чисел известен.

Электрооптический преобразователь работает следующим образом.

Число А поступает на входной ре5 гиетр 1с входов 7, число которых равно разрядности регистра 1. С выхода регистра 1 число А в парафазном двоичном коде в виде электрических потенщ1алов поступает на многослойQ ную электрооптическую структуру 2. Многослойная структура содержит п слоев прозрачных электродов 4, нанесенных на п тонких электрооптичес- ких 1ленок 5. Электроды представляют собой транспаранты, построенные в соответствии с разрядностью входного регистра и выбранным модулем. ,

Конфигурация электродов представлена на фиг. 2 для случая PJ 5

и п 4 для а 1, g 1, 2,3,..., п. При 3- 1 конфигурация электродов будет обратной.. При подаче света, перпендикулярного плоскости пленок, возбуждается один из фотоприем НИКОВ, соединенных в группы по схеме ИЛИ. Результат преобразования числа А Из двоичного кода в остаток по фиксированному модулю Pj вырабатывается в матрице 3 фотоприемников в виде остатков . Для случая и п 4 на фиг. 3 представлена схема соединений фотодиодов в матрице 3 фот оприемников.

Для получения картины конфигура- J ции электродов на электрооптических пленках при любом модуле Pj фотоприемники (диоды) разбиваются на группы так, чтобы их соединения по схеме ИЛИ не имели пересечений, например в столбцы (строки). Число диодов в группе для любого Pv при количестве разрядов п в двоичном числе, подлежащем преобразованию в СОК:

Ч-t

О при

1

rest

1 при rest

S- p. - j

n

p.

при d число в СОК (,1,r2,

ш)

P, -1); - основание в СОК (j 1, 2,

В качестве примера рассмотрим

Формула изобретения Электрооптический преобразователь кодов,содержащий источник света, to расположенную перпендикулярно его светоному потоку многослойную электрооптическую структуру, состоящую из п слоев электрооптических п генок (п - разрядность входного кода)-, на 5 каждую из которых нанесен первый прозрачный электрод в виде клеток транспаранта размерностью п клеток, первый слой многослойной . электрооптической структуры является преобразование .четьфехразрядных дво- 20 ближайшим к источнику света, под ичных чисел в код СОК по основанию п-м слоем многослойной эле троопти- 5, представленное в таблице.ческой структуры расположена матриПусть фотоприемники, соответствую- ца фотоприемников, выходы которой щие нулевому разряду кода СОК, распо- являются соответствуюищми выхода- ложены в нижней строке матрицы 25 и преобразователя, регистр, входы (фиг. 3), причем первый из них (ле- разрядов которого являются соответ- вый) соответствует входному числу О, второй - числу 5, третий числу 10, четвертый (правый) - числу 15.

В соответствии с таким способом соединения фотоприемников организуется подключение клеток транспарантов.

Оценку аппаратной части преобразования с использованием тонких элек- 35 ник матрицы, отличающийся Трооптических пленок в качестве по- тем, что, с целью расширения области роговых переключательных элементов применения преобразователя путем можно сделать на простых примерах. обеспечения преобразования позицион-. Например, для реализации электрооп- ных кодов в код системы остаточных тического преобразователя при форма- 40 классов, на оставшиеся п /2 клеток те входного числа в два байта нужно транспаранта каждой электрооптичес- использовать первые емъ простых кой пленки многослойной электроопти- чисел в качествелмоДуЛей 2, 3, 5, 7, ческой структуры нанесен второй 11, 13, 17. Диапазон представляемых прозрачный электрод так, что i-й чисел превышает 10 . При размере 45 (,n3 ) транспарант построен в двоичного числа в четыре байта соответствии с таблицей преобразо- требуется одиннадцать модулей 2, вания для i-ro разряда входного по- 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31. зиционного кода, инверсные выходы Диапазон представляемьк чисел состав- разрядов регистра подключены ко вто- ляет величину, превьшающую 10 . 50 рым прозрачным электродам одноименных электрооптических пленок многослойной электрооптической структуры, фотоприемники матрицы, соответствующие одному разряду остатка по Выбран- 55 ному основанию системы остаточных

классов, соединены параллельно и подключены к соответствующему выходу, преобразователя.

ствующими входами преобразователя, прямые выходы разрядов регистра соединены с первыми прозрачными элек- . 30 тродами одноименных электрооптических пленок многослойной электрооптической структуры, каждой группе одноименных клеток транспарантов которой соответствует один фотоприем-

Поскольку преобразования по всем основаниям СОК осуществляются параллельно, время, требуемое для кодирования, равно: времени установления плюс, время на распространение в

электрооптических преобразователях.

tI

Структура преобразователя такова,

что .позволяет выполнять операцию

перевода произвольного многоразрядного числа в позиционном коде в остатки в СОК за один такт. При этом скорость выполнения определяется вре- менем срабатывания фотоприемника.

ца фотоприемников, выходы которой вляются соответствуюищми выхода- и преобразователя, регистр, входы разрядов которого являются соответ-

ник матрицы, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя путем обеспечения преобразования позицион-. ных кодов в код системы остаточных классов, на оставшиеся п /2 клеток транспаранта каждой электрооптичес- кой пленки многослойной электроопти- ческой структуры нанесен второй прозрачный электрод так, что i-й (,n3 ) транспарант построен в соответствии с таблицей преобразо- вания для i-ro разряда входного по- зиционного кода, инверсные выходы разрядов регистра подключены ко вто- рым прозрачным электродам одноименных электрооптических пленок многослойной электрооптической структуры, фотоприемники матрицы, соответствующие одному разряду остатка по Выбран- ному основанию системы остаточных

ствующими входами преобразователя, прямые выходы разрядов регистра соеинены с первыми прозрачными элек- . тродами одноименных электрооптических пленок многослойной электрооптической структуры, каждой группе одноименных клеток транспарантов которой соответствует один фотоприем-

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в быстродействующих вычислительных устройствах, работающих в кодах системы остаточных классов (СОК), позволяет расширить область применения путем обеспечения преобразования позиционных кодов в код Сок. Электрооптический преобразователь содержит регистр 1, многослойную электрооптическую структуру 2 на электрооптических пленках 5 с прозрачными электродами 4, матрицу 3 фотоприемников и источник 6 света. Благодаря нанесению на каждую из пленок 5 второго прозрачного электрода 4 и соответствующему соединению фотоприемников матрицы 3 преобразователь может переводить в код СОК любой позиционный код за один такт. 4 ил., 1 табл. (Л с JJ в 9 9д а 00 AcTi вГ/ оГЛ--/ (рие.1 Ъ

r l //г-.

Доставитель О.Ревинский Редактор Л.Пчелинская Техред Л.Олийнык . Корректор И.Куска

Заказ 2435/55 Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

.

:,

yw