Оптоэлектронный регистр сдвига Советский патент 1991 года по МПК G11C19/00 

1

(21)4616823/24

(22)08.12.88

(46) 30.04.91. Бюл. V 16

(71)Винницкий политехнический институт

(72)В.Г.Красиленко, Н.Н.Михальннчен- ко, О.Л.Кнаб, В.Л.Фролов

и Л.Б.Лищинская

(53) 681.327.66(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 728160, кл. П 11 С 19/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР Р 1243037, кл. G 11 С 19/00, 1986.

(54) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ РЕГИСТР СДВИГА (57) Изобретение относится- к вычислительной технике и может быть использовано в качестве регистра цифровых вычислительных устройств. Целью изобретения является снижение потребляемой регистром мощности. Регистр содержит шину 1 напряжения питания, шину 2 нулевого потенциала, оптические последовательные вход 3 , и выход 32, первый 4 и второй 5 импульсные источники света с оптическими выходами 6, 7, ячейки 8 памяти, каждая из которых состоит из первого 9, второго 10 и третьего (индикационного) 11 свето- диодов, первого 12 и второго 13 бис- пин-фотоприемников, первого 14 и второго 15 фотодиодов. 1 ил.

с Ј

(Л

С

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве регистра цифровых вычислительных устройств.

Целью изобретения является снижение потребляемой регистром мощности.

На чертеже приведена схема предлагаемого регистра.

Регистр содержит шину 1 напряже- IQ ния питания, шину 2 нулевого потенциала, оптические последовательные вход 3j, и выход 32 первый 4 и второй 5 импульсные источники света с оптическими выходами 6 и 7, ячейки 8 $ памяти, каждая из которых состоит из первого 9, второго 10 и третьего (индикационного) 11 светодиодов, первого 12 и второго 13 биспин-фотопри- емников, первого 14 и второго 15 фо- 20 тодиодов.

Регистр работает следующим образом.

После подачи питания на шину 1 оптического импульса на выход 6с 25 первого источника 4 света первые фотодиоды 14 всех ячеек 8 памяти освещаются, что приводит к увеличению тока через них, который направлен так, что создает уменьшение потенциа- о а на третьих выводах первых биспин- отоприемников 12, при этом разность потенциалов на их контактах будет недостаточной для включения, следовательно, не будут возбуждены первые светодиод ы 9, в результате чего будут выключены и вторые биспин- фотоприемники 13 каждой ячейки памяти. Таким образом, ни один из индикационных светодиодов 11 не будет иэлу- Q чать свет, который необходим для возбуждения других аналогичных структур, т.е. реализуется режим сброса оптоэлектронного регистра сдвига в нулевое состояние.45

В момент подачи оптического сигнала на информационный оптический последовательный вход 3 4 и на выход 7 с второго источника 5 света и при отсутствии света на выходе 6 оптический импульс поступает на оптический вход первого биспин-фотоприемника 12 первой ячейки памяти, перебрасывая его в состояние 1. На первом выводе первого биспин-фотоприемника 12 появляется высокое напряжение (1), которое подается на первый светоди- од 9, на оптическом выходе которого появляется оптический сигнал, посту35

50

о Q 5

5

0

лающий по обратной связи на оптический вход первого биспин-фотоприемника 12 совместно с информационным оптическим сигналом. Включение первого светодиода 9 и подача оптического сигнала с его выхода позволяет первому биспин-фотоприемнику 12 остаться в состоянии 1 даже при снятии оптического сигнала с его оптического информационного входа. В первой ячейке 8 памяти по цепи: первый биспин-фотоприемник 12, первый све- тодиод 9 и индикационный светодиод 11 протекает ток, под воздействием которого появляется сигнал на оптическом выходе светодиода 11. Оптический сигнал от возбужденного первого светодиода 9 облучает второй биспин- фотоприемник 13 этой же ячейки 8, но этого недостаточно для перевода второго биспин-фотоприемника 13 в .состояние 1, поскольку действует сигнал на выходе 7.

В следующий момент времени с подачей светового импульса на выход 6 управляющий айны и при отсутствии его на выходе 7 включается второй биспин-фотоприемник 13, а первый биспин-фотоприемник 12 выключается, причем второй биспин-фотоприемник 13 включается раньше, чем выключается первый, поскольку время включения биспин-фотоприемника приблизительно на порядок меньше времени его выключения.

Оптический сигнал от второго светодиода 10 путем обратной связи поддерживает второй биспин-фотоприемник 13 первой ячейки 8f памяти в открытом состоянии, являясь ее оптическим информационным выходом 3Ј, и облучает первый биспин- фотоприемник 12 второй ячейки 8 памяти, подготавливая его к включению, в результате,ячейка в целом подготавливается к приему информации в виде 1 от предыдущей ячейки 8 , но еще не включается, так как на выходе 6 присутствует световой сигнал.

В последующий момент времени с подачей светового импульса на выход 7 и при отсутствии его на выходе 6 включается первый биспин-фотоприемник 12 второй ячейки 8апамяти.

Таким образом, бит информации в виде 1, записанный ранее в первую ячейку 8Т памяти, переходит в следующую ячейку 8-, а в первую ячейку 8

памяти в зависимости от наличия или отсутствия оптической информации на информационном оптическом последовательном входе записывается следующий бит информации в виде 1 или О. Аналогично производится запись и в следующие ячейки памяти регистра.

Применение в качестве фотоприемника биспин-фотоприемника позволяет снизить рабочие токи в режиме хранения, а следовательно, и потребляемую моцность. Кроме того, снижена мощность тактовых сигналов источников 4 и 5 света, которые гальванически не связаны с ячейками памяти регистр

Формула изобретения

Оптоэлектронный регистр сдвига, содержащий ячейки памяти, каждая из которых состоит из трех светодиодов и двух фотоприемников, причем анод третьего светодиода соединен с катодами первого и второго светодиодов, катод - с шиной нулевого потенциала регистра, а оптический выход является соответствующим параллельным оптическим выходом регистра, первые выводы первого и второго фотоприемников соединены с анодами соответствующих светодиодов, оптический вход

второго фотоприемника соединен с оптическим выходом первого светодиода данной ячейки памяти, а оптический вход первого фотоприемника каждой ячейки памяти, кроме первой, соединен с оптическим выходом второго светодиода предыдущей ячейки памяти, оптический вход фотоприемника первой ячейки памяти является последовательным оптическим входом регистра, а оптический выход второго светодиода последней ячейки памяти - последовательным оптическим выходом регистра, отличающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него введены первый и второй источники света, в каждую ячейку памяти введены первый и вто0 РОЙ фотодиоды, а первый и второй фотоприемники каждой ячейки памяти выполнены в виде биспин-фотоприемни- ков, оптические входы которых соединены с оптическими выходами соответ5 ствующих светодиодов, вторые выводы - с шиной напряжения питания регистра, а третьи выводы - с катодами соответствующих фотодиодов, аноды которых соединены с шиной нулевого потенциала регистра, а оптические входы - с выходами первого и второго источников света соответственно.

0