Оптоэлектронное запоминающее устройство

 

ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ЭАПОМИНАЩЕЁ УСТРОЙСТВО, содержащее первый входной регистр, первый выходной регистр, первый регистр адреса, фокусирукщий блок, оптически связанный с блоком мультипликации, на каждом оптическом выходе которого размещен накопительный блок, содержащий элемент памяти, о тли ч а ю щ е я тем, что, с целы повьпиения надежности устройства за счет повышения помехозащищенности и снижения потребляемой мощности , в устройство введены первая группа излучателей, вторая группа излучателей , первая группа фотоприемников, . а в каждый накопительный блок введены второй входной регистр, второй выходной регистр, второй регистр адреса, вторая группа фотоприемников, третья группа фотоприемннков и третья группа излучателей, причем излучатели первой группы подключены к выходу первого входного регистра и оптически связаны с фокусируищим блоком, излучатели второй группы подключены к выходу первого гщресного регистра и оптически связаны с фокусирующим блоком, фотоприемники первой группы подключены к входу первого выходного и оптически связаны с фокусирующим блоком, фотоприемники вто- § рой группы подключены к второму реО ) гистру гшреса, выходы которого подключены к первым входам элемента памяти, фотоприемники третьей группы подключены к второму входному регистру , выходы которого подключены к BTO-S рым входам элемента памяти, излучатели третьей группы подключены к выход ному регистру, входы которого подключены к выходам элемента пгшятии

(19) (111

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) 11 С

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч;".

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3471252/18-24 (22) 14.07.82 (46) 07.02.84. Бюл. 9. 5 (72) Н.Г.Басов, A.Ô.Ïëîòíèêoâ, В.Н.Селезнев и Р.Г.Сагитов (71) Ордена. Ленина, физический институт им O.Н.Лебедева АН СССР .(53) 681.327.66(088.8) (56) 1. Opplied Optics, 1975, v. 14, Ф 3, рр 2607-2613.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 714497., кл. G 11 С 11/42, 1976 (прототип). (54}(57) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ ЭАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее первый входной регистр, первый выходной регистр, первый регистр адреса, фокусирунщий блок, оптически связанный с блоком мультипликации, на каждом оптическом выходе которого размещен накопительный блок; содержащий элемент памяти, о т л и ч .а ю щ е е с я тем., что, с целью повыаення надежности устройства за счет повышения помехозащищенности и снижения потребляемой мощности, в устройство введены первая группа излучателей, вторая группа излучателей, первая группа фотоприемников, а в каждый накопительный блок введены второй входной регистр, второй выходной регистр, второй регистр адреса, вторая группа фотоприемников, третья группа Фотоприемников и третья группа излучателей, причем излучатели первой группы подключены к выходу первого входного регистра и оптически связаны с Фокусирукщим блоком, излучатели второй группы подключены к выходу первого адресного регистра и оптически связаны с Фокусирукв(им блоком, Фотоприемники первой группы подключены к входу. первого выходного регистра и оптически связаны с ФокуС2 снрующим блоком, фотоприемники вто- g рой группы подключены к второму регистру адреса, выходы .которого подключены к первым входам элемента памяти, Фотоприемники третьей группы подключены к второму входному регист ру, выходы которого подключены к вто р рым входам элемента памяти, излучате ли третьей группы подключены к выходному регистру, входы которого подключены к выходам элемента памяти.

1072096

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к устройствам хранения и накопления информации.

Известно оптоэлектронное запоминаю 5

:щее устройство, содержащее блок ввода, отклоняющий блок, расщенитель, фокусирующий блок, блок мультипликации растров, накопительные блоки с элементами памяти, выполненные из прозрачного магнитооптического матери. ала. Устройство содержит также катушки для приложения магнитного поля и фотоприемные устрОйства по числу запоминающих элементов (1) .

Однако. известное устройство характеризуется сложной конструкцией и высокой стоимостью, а также низкой надежностью, связанной со сложностью его юстировки.

Наиболее близким к предлагаемому является оптоэлектронное запоминающее устройство, содержащее расположенные на одной оптической оси оптоэлектронный блок адреса, соединенный с регистром адреса, Фокусирующий блок, оптически связанный с блоком мультипликации, на каждом оптическом выходе которого размещен накопитель.ный блок с матричными элементами памяти, выполненными на основе много- З0 слойного полупроводникового материала, например, МНОП с прозрачным управляющим и выходным электродом, и входной и выходной регистры, причем прозрачный управляющий электрод под- 35 ключен к выходу одного из разрядов входного регистра, а выходной. электрод к .входу соответствующего разряда выходного регистра (2J .

Указанное устройство имеет ряд 4О недостатков, вытекающих из его схемы и конструкции.

Применение прозрачного золотого электрода снижает надежность работы .устройства, поскольку золотое локры- 45 тие,должно быть тонким (200-300 4. и может приводить к нарушениям электр< трического контакта. Совмещение в каждом элементе интегрального накопителя свойств запоминающего и светочувствительного элементов не позволяет получить удовлетворительную чувствительность к свету, что обуславливает применение источника излучения большой мощности. Кроме того, устройство содержит информационные шины значительной длины, соединенные с электродами матриц памяти, что снижает помехозащищенность системы.

Цель изобретения — повышение надежности за счет повиаения помехоза- 60 щищенности устройства и снижения потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронное запоминаю щее устройство, содержащее первый i g5 входной регистр, первый выходной регистр, первый регистр адреса, фокусирующий блок, оптически связанный с блоком мультипликации, на каждом оптическом выходе которого размещен накопительный блок, содержащий эле« мент памяти, введены первая группа излучателей, вторая группа излучателей, первая группа фотоприемников, а в каждый накопительный блок введены второй входной регистр, второй выходной регистр, второй регистр адреса, вторая группа фотоприемников, -третья группа фотоприемников и третья группа излучателей, причем излучате ли первой группы подключены к вы- / ходу первого входного регистра и оптически связаны с фокусирующим блоком, излучатели второй группы подключены к выходу первому адресного регнстра и оптически связаны с фокусирующим блоком, фотоприемники второй группы подключены к второму регистру адреса, выходы которого подключены к первым входам элемента памяти, фотоприемники третьей группы подключены к второму входному регистру, выходы .которого подключены к вторым входам элемента памяти, излучатели третьей группы подключены к выходному регистру, входы которого подключены к выходам элемента памяти.

Устранение связи накопительных блоков с первыми выходным и входным регистром посредством электрических проводов повышает помехозащищенность работы устройства. Свет воспринимают не сами элементы памяти, а специально для этого приспособленные фотоприемники, что обусловливает высокую чувствительность к световому сигналу и, следовательно, высокую надежность работы устройства.

На черетеже приведена схема устройства.

Устройство содержит первый входной 1 и первый выходной 2 регистры, регистр 3 адреса, фо1чусирующий блок

4, блок 5 мультипликации, накопительные блоки 6. Излучатели 7 первой группы, излучатели 8 второй группы и фотоприемники 9 первой группы образуют оптоэлектронный блок 10 ввода-вывода. Каждый накопительный блок б содержит излучатели 11 третьей группы, фотоприемники 12 второй группы, фотоприемники 13 третьей группы, второй регистр 14 адреса, второй входной регистр 15, второй выходной регистр 16, элемент 17 памяти, содержащий словарные шины

18 и разрядные шины 19.

B качестве излучателей 7,8 и 11 используются светодиоды,

По сравнению с базовым объектом элементы памяти в предлагаемом уст:ройстве выполняют функции светочувст:вительных элементов. Для этого слуя жат специально приспособленные для этого фотоприемники. В результате чувствительность к свету возрастает на -2-3 порядка, что позволяет применять менее мощные истомники излучения и повышает надежность работы устройства. Кроме того, число светочувствительных элементов на запоминакщей плате сокращается в 100-1000 раз, что позволяет увеличить размеры светочувствительных площадок и снизить требования к фокусирующей системе и точности расположения эапоми40 нани их плат. Элементы памяти в предлагаемом устройстве электрически связаны лишь с шинами питания, что повышает помехозащищенность работы устройства.

Изобретение применимо для созда ния запоминающих устройств емкостью

10 -10 бит с произвольной выборЩ

Кой .

-1- и -фотодиоды, бмяолярные или униполярные фоторезисиц ы). В качестве! фокусирукщего блоха 4 используется обьектив. Блок 5 мультипликации выполняется в виде светоделительных кубов, выполненных из еитмческого стекла, Каждый накопительный блок

6 содержит элемент 17 намявши с.матричной организацией и схемы управления, в состав которых входят второй регистр 14 адреса, вторые входные и выходные регистры 15 и 16 и выполнен на основе биполярной или ИДИтехнологии, Излучатели и фотоприемники в оптоэлектронном блоке 17 ввода-вывода и в накопительных блоках 6 размещены таким обраэом, что соответствующие излучатели 7 и 8 блока 17 ввода-вывода оптически связаны с соответствующими фотоприемниками 12 и

13 на накопительных. блоках 6, а излучатели 11 накопительных блоков оптически связаны с фотоприемниками

9 блока ввода-вывода.

Устройство работает следующим образом.

Во время выборки слова в соответствии с кодом адреса слова включаютс излучатели 8, изображение которых мультиплипируется и фокусируется на поверхности накопительных блоков

6. При этом освещаются соответствующйе фотоПриемники 12, сигналы которых поступают на регистры 14 адреса блоков 6.Поскольку излучатели 8 блока 10 ввода-вывода оптически сопряжены с фотоприемниками 12 накопительных блоков 6 и число их равно числу фотоприемников 12, код выбира. емого слова поступает на все накопительные блоки 6. После срабатйваНия схем управления к обмену информацией оказываются готовыми те накопительные блоки 6, которые содержат разные разряды выбираемого слова.

Так происходит выборка слова. Во время записи слово поступает во входной регистр 1 на излучатели 7.

С ними оптически сопряжены фотоприемннки 13 блоков 6. Число .излучате- лей 7 равно числу разрядов записываемого слова и общему числу фотоприемников 13 на адресуемых, накопи5 тельных блоках 6. Фотоприемники 3, соответствующие разным .разрядам слова, расположены на блоках 6 на рааных местах. Во время считывания сигнал с выходных регистров 16 блоков 6 поступает на излучатели 11, которые освещают фотоприемники 9, соединенные с выходным регистром 2.

Процесс передачи данных при считывании аналогичен процессу при записи.

35 Таким образом, регистр 3 адреса, входной 1 и выходной 2 регистры устройства оказываются связанными лишь с оптоэлектронным блоком 10 ввода-вывода, а накопительные блоки эп 6 соединены только с шинами. питания.

Обмен информацией происходит по оптическим каналам.

1072096

Составитель В «Гордонова ,РедактЬр ЮСереда.. 1еирЕд T.éàæî÷êà КОрректор 0«Билак

° «««««««««ю«ФМЮю««а«а««««ю ° ««««ь «««««« «

Заказ 133/43 Тараи 575,: Подписное

ВНИИПИ Государстнениойо комитета СССР по дела изобретений и открытый

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

° ««« ° ««4««« ««ю\«« °

Филиал ППП Патент „ г. Уигород, ул. Проектная, 4