Устройство для формирования переноса матричного сумматора Советский патент 1981 года по МПК G06F7/56 

необходимом для выполнения операции, или оборудования или неэффективности использования всего информационного поля матрицы. Устройства без цепи переноса, рассчитанные на выполнение арифметических операций над числами, записанных в специальных непозиционных или избыточных системах счислейия (сек, знако-разрядное представ 1ение и др. ) , также обладают недостатками, заключающимися в необходимости предусмотрения дополнительных операций переводов чисел из позиционной двоичной (обычной) в специальные системы считывания, что также ведет к увеличению времени выполнения операций.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для формирования переноса матричного сумматора, выполненное на матричных блоках логических элементов И и ИЛИ, построенных на оптически управляемых транспарантах. Выполнение арифметических операций в сумматоре производится последовательно, разряд за разрядом, начиная с младшего разряда. Двумерный оптический сигнал в виде подматрицы подается на два из трех входов, а на третий вход подается оптический сигнал переноса, вырабатываемый в предыдущем такте 5 1.

Недостатки этого устройства - малое быстродействие и сложность выполнения паргшлельного (сквозного) переноса.

Цель изобретения - повышение быстройдествия и упрощение устройства переноса.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для формирования переноса матричного сумматора, содержащее матричные блоки элементов И и ИЛИ, причем два входа первого матричного блока элементов И являются входг1ми устройства, а два входа матричного блока элементов ИЛИ связаны с выходами первого и второго матричных блоков элементов И, введен матричный блок сдвига, вход которого связан с выходом матричного блока элементов ИЛИ, а выход является выходом устройства и связан с входом второго матричного блока элементов И, второй вход которого является управляющим входом устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства для формирования переноса матричного сумм 1тора.

Устройство содержитвходные матричные шины 1 и 2, первый матричный блок 3 элементов И, матричный блок 4 элементов ИЛИ, матричный блок 5 сдвига, второй матричный блок 6 элементов И, управляющий вход 7 и выходную матричную шину 8, причем матричные блоки элементов И и ИЛИ, в частности, могут быть выполнены в

виде активных, оптически управляемых транспарантов.

Устройство формирования переноса работает следующим образом.

На входные матричные шины 1 и 2 Устройства одновременно подаются числовые картины, в которых для каждого числа отводится одна строка (или один столбец). Количество чисел записанных в числовой картине в дополнительном (или Обратном) коде, определяется количеством строк (или столбцов) ы матрице.

На первом этапе послг подачи числовых к артин на матричные шины 1 и 2 формируются сигналы Pikl на выходе матричного блока элементов 3 И

|Pik |aik .- bik ,

где aik} - двумерные входные оптические сигналы.

Матрица сигналов Pik через один вход матричного блока элементов 4 ИЛ подается на вход картинного блока 5 сдвига, который смещает в сторону старших разрядов изображение матрицы сигналов Pik. Одновременно с сигналами Pik на матричный управляющий вход 7 подается изображение матрицы

- |aik vbikj или Zik Jaik bik V aik bik J .

Ha втором этапе матрица сигналов |z i k управляет при помощи обратной связи,, осуществляемой соединением выхода матричного блока б элементов И со входом матричного блока 4 элементов ИЛИ, выработкой сигнала Перенос, Максимальное время, необходимое для выработки всех сигналов переноса для числовых картин, равно

числу столбцов (или строк), nOMHO-v

женному на время срабатывания элементарной ячейки матричного блока 6 элементов И, т.е. для каждого разряда сигнал переноса вырабатывается за время только одного срабатывания элементарной ячейки матричного блока 6 элементов И, В данном случае временем срабатывания элементарных ячее матричного блока 4 элементов ИЛИ пренебрегают, считая, что-q выполнен на элементах волокнистой оптики или на линзах и зеркалах. Время срабатывания такого матричного блока 4 элементов ИЛИ несравнимо мало по сравнению со временем срабатывания элементарных ячеек матричного блока б элементов И, построенного, например, на оптически управляемых транспарантах. В случае построения матричного блока 4 элекюнтов ИЛИ на тех же принципах, что и матричный блок элементов И, время выработки сигналов переноса для числовых картин увеличивается в два раза, т.е. для каждого разряда сигнал переноса вырабатывается за суммарное время ерабатывания элементарных ячеек матричных блоков элементов И 6 и ИЛИ 4. Таким образом может быть осуществлен параллельный (сквозной)перенос в матричных сумматорах, что значительно повышает их быстродействие и упрю щает устройство, В конп.е второго этапа работы устройства на вьаходной матричной шине 8 формируется матрица переноса Cik . PU,k V Pi +2 . Ziti у... . о .vPnj k ZY, ... Z i,.- . Использование предлагаемого устро ства в качестве линии параллельного (сквозного) переноса в матричных оптикоэлектроиннх сумматорах, работающих в режиме картинных чисел, значительно сокращает затраты оборудования на один разряд и повышает быстро действие. Предлагаемое устройство дает возможность строить комбинацион ные матричные сумматоры переллельног действия. Формула изобретения Устройство доя формирования переноса матричного сумматора, содержащее матричные блоки элементов И и 1 или, причем два входа первого матричного блока элементов И являются входами устройства, а два входа матричного блока элементов ИЛИ связаны с выходами первого и второго ма1ричных блоков элементов И,-отличающее с я тем, что, с целью повыаения быстродействия и упрощения устройства, в него введен матричный-блок сдвига, вход которого связан с выходом матричного блока элементов ИЛИ, а выход является выходом устройства и связан с входом второго матричного блока элементов И, второй вход которого является управляющим входом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 413500, кл. G 06. G 9/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 473182, кл. G Об F 7/56, 1975. 3.Патент США 3305673, кл. 235-164, опублик. 1967. 4.Авторское свидетельство СССР 590739, кл. G 06 F 7/56, 1976. 5.Свидзинский К.К. Элементная база оптических ЦВМ. - Электронная промышленность, 1973, 4, с. 64, рис. 6 (прототип). i