Оптоэлектронное арифметическое устройство Советский патент 1980 года по МПК G06F7/56 

Изобретение относится к вычислительной технике и оптоэлектронике и может найти применение в специали аированныХ цифровых вычислительных машинах. Известно оптоэлектронное устройство для обработки больших массивов цифровых данных, содержащее экран на основе электроннолучевой трубки сЛТ, на котором воспроизводится изо бражение. Перед экраном расположен диск с апертурами, соответствующими различным логическим функциям. Свет прошедший апертуру, падает на экран ортикона, образуя потенциальный рельеф. Электрический сигнал, возникающий при сканировании потенциального рельефа, передается на порого вые логические схемы. Для реализации логической функции И каждая переменная представляется световым пятном в определенной области экрана ЭЛТ. Суммарный световой поток проходит через апертуру и преобразуется в электрический сигнал, амплитуда которого превышает пороговый уровень, если все входные переменные фавны единице l . Недостатком известного устройства являются .большие габариты и сложность устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является оптоэлектронное арифметическое устройство, содержащее диафрагмы и светопроводы, расположенные вдоль, побочных диагоналей матрицы управляемых диафрагм и через фотоусилители, связанные с входами сумматора параллельного действия 2. Недостатком данного устройства является низкое быстродействие изза больших затрат времени на перемещение и замену перфокарт с исходными данными, а также большие аппаратурные затраты и габариты устройства из-за наличия электррннолуче-вой трубки. Цель изобретения - повышение быстродействия, экономичности и снижение габаритов устройства, Поставленная цель достигается тем, что в оптоэяектронное арифметическое устройство, содержащее светопроводы, входы которых соединены с выходами диагоналей матрицы управляемых диафрагм, а выходы через

фотоусилители связаны с соответству-i ющими входами сумматора параллельного действия, введены блок элементов И и кольцевой счетчик, а матрица управляемых диафрагм выполнена в виде матрицы оптоэлектронных логических элементов И, причем сигнальные входы блока элементов И являются соответствующими разрядными входами первого операнда, управляющие входы соединены с выходами кольцевого счетчика, а выходы блока элементов И соединены со входами строк матрицы оптоэлектронных логических элементов И, входы столбцов которой являются соответствующими раэрядными входами второго операнда.

На чертеже представлена блок-схема оптоэлектронного арифметического, устройства.

Оптоэлектронное арифметическое устройство содержит матрицу 1 оптоэлектронныз логических элементов И, блок 2 элементов И, кольцевой счетчик 3, светопроводы 4, фотоусилители 5, сумматор б параллельного действия.

Устройство работает следующим образом.

Второй операнд В подается на входы элементов матрицы 1, объединенные по столбцам, причем млгщший разряд операнда В должен соответствовать крайнему правому столбцу матрицы 1, калщый элемент которой представляет из себя двухвходовой оптоэлектронный логический элемент, реализукгций функцию И, другие входы элементов матрицы 1, объединенные по строкам, связаны с выходами блока 2 элементов И, на входы которого подаётся первый операнд А, другие входы блока 2 связаны с выходами кольцевого счетчика 3. При запус- ке последнего 1 перехода из разряда в разряд является разрешающим сигналом для поступления первого операнда А на входы матрицы 1 поразрядно, начиная с младшего разряда, соответствующего нижней строке матрицы 1. Каждый элемент матрицы 1,

реализующий частное произведение, пропускает световой поток Б случае совпадения двух единиц, соответствующих разрядов операндов. Световые потоки, являюйщеся выходными сигналами матрицы 1, воздействуют через светопроводы 4 и усилители 5 на соответствуетцие входы сумматора 6 параллельного действия. После прохождения единицы через кольцевой счетчик на сумматоре б параллельного действия фиксируется произведение операндов.

Формула изобретения

Оптоэлектронное арифметическое устройство, содержсидее светопроводы, входы которых соединены с выходами диагоналей матрицы управляемых диафрагм, а выходы - через фотоусилители связаны с соответствующими входами сумматора параллельного действия, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, экономичности и сни жения габаритов устройства, в него введены блок элементов И и кольцевой счетчик, а матрица управляемых диафрагм выполнена в виде матрицы оптоэлектронных логических элементов И, причем сигнальные входы блока элементов И являются соответствукадими разрядными входами первого операнда, управляющие входы соединены с выходами кольцевого счетвдка, а выходы блока элементов И соединены со входами строк матрицы оптоэлектронных логических элементов И, входы столбцов которой являются соответствующими раэрядными входами второго операнда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3506806, кл. 235-61.6, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 285350,.кл. G 06 F 7/38,

G 02 F 3/00, 1965 (прототип).