Параллельный оптоэлектронный сдвигающий регистр

 

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СДВИГАЮЩИЙ РЕГИСТР, содержащий в каждом разряде первый оптический триггер, первьй и второй отражатели, первый светоделитель светового потока прямого сдвига, первый светоделитель светового потока обратного сдвига , первый светоделитель светового потока сброса, оптически связанный с входом установки в О первого оптического триггера, отличающийся тем, что,С целью повышения быстродействия регистра, в каждый его разряд введены второй оптический триггер, третий и четвертый отражатели, второй светоделитель светового потока прямого сдвига, второй светоделитель обратного сдвига, второй светоделитель светового потока сброса и светоделитель светового потока опроса, причем в каждом разряде второй светоделитель светового потока прямого сдвига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с входом установки в 1 первого оптического триггера данного : разряда, второй светоделитель светового потока обратного сдвига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с входом установки в 1 первого оптического триггера -данного разряда, второй светоделитель светового потока обратного свдига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера , который оптически связан с входом установки в 1 первого оптического триггера предыдущего разряда, первый светоделитель светового потока прямого сдвига оптически связан (/) с единичным выходом первого оптического триггера, который через второй и третий отражатели оптически связан со входом установки в 1 второго оптического триггера данного разряда, первый светоделитель светового потока обратного сдвига оптически связан с един ичным выходом первого оптического триггера, который через первый и четвертый отражатели оптически связан с входом установки в 1 второго оптичес1сого триггера последующего разряда, светоделитель светового потока опроса связан с оптическим выходом первого оптического триггера , второй светоделитель светового . потока сброса оптически связан .с входом установки в О второго оптического триггера.

1 А

С01ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) () 1) 4(51) С 11 С 11/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2946939/24-24 (22) 25.06.80 (46) 15.02.85. Бюл. N - 6 (72) В.M. Свищ (53) 681.327.66(088,.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 637371, кл. G 11 С 19/30, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

У 809994, кл. С 11 С 11/42, 1981

{прототип). (54) (57) IIAPAJIJIEJIbHblA ОПТОЭЛЕКТРОН.НЫЙ СДВИГАЮЩИЙ РЕГИСТР, содержащий в каждом разряде первый оптический триггер, первый и второй отражатели, первый светоделитель светового потока прямого сдвига, первый светоделитель светового потока обратного сдвига, первый светоделитель светового потока сброса, оптически связанный с входом установки в "0" первого оптического триггера, о т л .и ч аю шийся тем, что, с целью повыщения быстродействия регистра, в. каждый его разряд введены второй оптический триггер, третий и четвертый отражатели, второй светоделитель светового потока прямого сдвига, второй светоделитель обратного сдвига, второй светоделитель светового потока сброса и светоделитель светового потока опроса, причем в каждом разряде второй светоделитель светового потока прямого сдвига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с входом установки в "1" первого оптического триггера данного разряда, второй светоделитель светового потока обратного сдвига оптически связан. с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с входом установки в "1" первого оптического триггера -данного разряда, второй светоделитель светового потока обратного свдига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с вхо- дом установки в "1" первого оптического триггера предыдущего разряда, первый светоделитель светового потока прямого сдвига оптически, связан с единичным выходом первого оптического триггера, который через второй и третий отражатели оптически связан со входом установки в ".1" второго оптического триггера данного разряда, первый светоделитель светового потока обратного сдвига оптически связан с единичным выходом первого оптического триггера, который через первый и четвертый отражатели оптически связан с входом установки в "1н второго оптического триггера последующего разряда, светоделитель светового потока опроса связан с оптическим выходом первого оптического триггера, второй светоделитель светового потока сброса оптически связан,с входом установки в "0" второго оптического триггера.

1140171

Наиболее близким к предлагаемому является оптический сдвигающий ре30 гистр, каждый разряд которого содержит о:тический триггер, вход установки в "1" которого оптически связан с подвижными отражателями, а выход через последовательно расположенные первый и второй светоделительные элементы — с входом второго управляемого отражателя. Оптический триггер каждого разряда регистра содержит первый оптически управляемый мембранный отражатель, оптическии

40 выход которого через последовательГ.Г> r но расположенные светоделитель, отражатель и второй управляемый мембранный отражатель оптически связан с управляющим входом первого мембран45 ного отражателя (23.

Для сдвига каждого одного разряда информации требуется один такт работы, что ограничивает быстродействие известного устройства.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в параллельный оптоэлектронный сдвигающий регистр, содержа- 55 щий в каждом разряде первый оптический триггер, первый и второй отражатели, первый светоделитель светового

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в цифровых оптических и оптоэлектронных вычислительных машинах и в устройствах визуальной 5 индикации.

Известны оптико-электронные сдвигающие регистры, в которых для осуществления операции сдвига используются оптические связи между разрядами этих регистров.

Один из известных регистров содержит две группы оптико-электронных элементов памяти, которые в каждой группе электрически соединены после- 15 довательно, соответствующие элементы памяти обеих групп соединены оптически, а нулевые и единичные входы оптико-электронных элементов памяти первой и второй линеек соответствен- 20 но соединены с шиной установки в исходное состояние 1 .

Данный регистр позволяет производить сдвиг каждого одного разряда за один такт работы схемы управле- 25 ния, что ограничивает быстродействие устройства. потока прямого сдвига, первый светоделитель светового потока обратного сдвига, первый светоделитель светового потока сброса, оптически связанный с входом установки в "О" первого оптического триггера, в каждый разряд введены второй оптический триггер, третий и четвертый отражатели, второй светоделитель светового потока прямого сдвига, второй светоделитель обратного сдвига, второй светоделитель светового потока сброса и светоделитель светового потока опроса, причем в каждом разряде второй светоделитель светового потока прямого сдвига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с входом установки в "1" первого оптического триггера данного разряда, второй светоделитель светового потока обратного сдвига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с входом установки в "1" первого оптического триггера данного разряда, второй све тоделитель светового потока обратного сдвига оптически связан с единичным выходом второго оптического триггера, который оптически связан с входом установки в "1" первого оптического триггера предыдущего разряда, первый светоделитель светового потока прямого сдвига оптически связан с единичным выходом первого оптического триггера, который через второй и третий отражатели оптически связан с входом установки в "1" второго оптического триггера данного разряда, первый светоделитель светового потока обратного сдвига оптически связан с единичным выходом первого оптического триггера, который через первый и четвертый отражатели оптически связан с входом установки в "1" второго оптического триггера последующего разряда, светоделитель светового потока опроса связан с оптическим входом первого оптического триггера, второй светоделитель потока сброса оптически связан с входом установки в "О" второго оптического триггера.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого сдвигающего регистра;.на фиг. 2 — структурная схема и конструктивное исполнение оптического триггера.

1140! з

Разряд регистра содержит первый .1 и второй 2 оптические триггеры, расположенные друг над другом со смещением. Над первыми и вторыми триггерами установлены соответственно первые 3 и вторые 4 светоделители световых потоков прямого 5 и обратного 6 сдвига. Над первыми 1 и под вторыми 2 триггерами установлены соответственно первый и второй отра- !О жатели 7 и 8 и третий и четвертый отражатели 9 и 10, а над триггерами 1 установлены светоделители 11 светового потока опроса. При этом первые

3 и вторые 6 светоделители с отражателями 7 и 10 обеспечивают прямой сдвиг информации, а первые 4 и вторые 5 светоделители с отражателями

8 и 9 обеспечивают обратный сдвиг информации. Под первыми 1 и вторыми 2О

2 триггерами установлены светоделители 12 и 13 световых потоков сброса, оптически связанные с входами 14 установки триггеров в "0". Параллельный ввод информации производится 25 подачей световых потоков в соовет ствии с вводимой информацией на входы 15 и 16 установки первых 1 и вторых 2 триггеров.

Последовательный ввод информации при обратном сдвиге осуществляется подачей светового потока в соответствии с кодом вводимой информации на отражатель 9 старшего разряда, а вывод информации с регистра

35 световыми импульсами; с четвертого отражателя 8 младшего разряда, Последовательный ввод информации при прямом сдвиге осуществляется подачей светового потока в соответствии с кодом вводимой информации на вход установки в "1" первого триггера младшего разряда, а вывод информации с регистра -"световыми импульсами с выхода "1 второго триггера 2 стар- 45 шего разряда, Параллельный вывод информации осуществляется с выходов "1" первых триггеров 1 при подаче светового потока опроса на светоделители 1!. 50

Каждый оптический триггер 1 и 2 состоит из отражательной мембраны 17, закрепленной над прорезью в резистивном слое отражателей 18 и 19 обратной связи, светоделителей светового пото-55 ка блокировки 20, под прорезью в резистивном слое сформирован фотодиод

21 управления, а в стороне — фотоди7! од 22 сброса. Фотодиод 2 1 управления включен последовательно с реэистивным слоем, а фотодиод 22 сброса— параллельно ему. Сопротивление резистивного слоя выбрано меньшим темнового сопротивления фотодиода 21, но большим сопротивления засвеченного фотодиода. К последовательному соединению: мембрана 17, резистивный слой, фотодиод 21 управления — приложено постоянное напряжение.

Линейка отражательных мембран эапитана постоянным напряжением. Элементы линеек каждого разряда сдвигающего регистра установлены таким образом, что при обратном сдвиге информации световой поток от светоделителя 5к после отражения от отклоненной отражательной мембраны оптического триггера 2к попадает на вход установки в "1" оптического триггера 1к непосредственно, а световой лоток от светоделителя 4к после отражения от отклоненной отражательной мембраны оптического триггера 1к попадает на вход установки в "1 оптического триггера 2к-1 посредством последовательного отражения от отражателей 8к и 9к-1. При прямом сдвиге информации световой поток от светоделителя 6к после отражения от отклоненной мембраны оптического триггера 2к попадает на вход установки в "1" оптического триггера 1к+1 непосредственно, а световой поток от светоделителя

Зк+1 после отражения от отклоненной отражательной мембраны оптического триггера 1к+1 попадает на вход уста" новки в "!" оптического триггера 2к+1 посредством последовательного отражения от отражателей 7к+1 и 10к+1.

Это достигается соответствующим сдвигом верхней линейки триггеров 1 относительно нижней линейки триггеров 2 и выбором углов падения световых потоков и угла отражения отражательной мембраны.

Сброс линеек триггеров .1 и 2 мо-.. жет производиться параллельно путем снятия светового потока блокировки с линеек светоделительной 20 или путем подачи светового потока сброса на линейки 12 и 13 соответственно, либо последовательно путем подачи световых потоков на входы 14 соответствующих разрядов. Запись информации может производиться параллельно световым потоком записываемой

1140171

7 — В информации, подаваемым на входы 15 и 16.

Параллельный сдвигающий регистр работает следующим образом.

Пусть сдвигаемая информация хра- 5 нится на нижней линейке триггера 2.

При этом отражательные мембраны 17 тех разрядов, в которые в. соответствии с кодом записана "1", отклонены и установлены на блокировку за счет последовательного отражения светового потока блокировки 20 от отражателей 18 и 19 обратной связи. Для прямого сдвига информации сбрасывается верхняя линейка оптических триггеров 1, для чего импульсно снимается световой поток блокировки 20 верхней линейки. Затем подается импульс светового потока прямого сдвига на линейки светоделителей 61 62 " бп

20 по всем отражательным мембранам линейки триггеров 2. Световые потоки прямого сдвига, отражаясь от отклоненных мембран нижней линейки триг25 геров 2, попадают на входы установки в "1" оптических триггеров 1 последующих разрядов верхней линейки, и последние, отклоняясь, становятся в блокировку. Световые потоки прямого сдвига, отражаясь от неотклонен- 3О ных отражательных мембран нижней линейки триггеров 2, не попадают на входы установки в "1" отражательных мембран линейки триггеров 1 и затухают. После этого снимается импульсно И световой поток блокировки 20 нижней линейки и информация, хранившаяся в ней, стирается. Затем поступает импульс светового потока прямого сдвига на линейку светоделителей 3, последний распределяется с помощью светоделителей 3, 3, ..., 3 „ по

1 Э всем отражательным мембранам парал-. лельно. Отразившись от отклоненных . отражательных мембран оптических триггеров 1, световые потоки, претерпевая последовательное отражение от соответствующих отражателей 7 и 10, поступают на входы установки в

"1" оптических триггеров последующих разрядов нижней линейки триггеров 2. Последние отклоняются и становятся в блокировку. Информация в нижней линейке триггеров 2 регистра параллельно сдвинулаеь на один разряд. При повторении цикла: сброс верхней линейки триггеров 1, запись. информации из нижней линейки в верхнюю, сброс нижней линейки, перезапись информации из верхней лйнейки в нижнюю со сдвигом — информация параллельно сдвигается еще на один разряд. Аналогично выполняется обратный сдвиг информации, В этом случае для управления, операцией сдвига подаются световые потоки обратного сдвига.

Необходимая последовательность подачи световых потоков обеспечивается общим устройством управления для всего устройства, где применен сдвигающий регистр.

1140171

2/

Составитель В. Свищ

Редактор Л. Алексеенко Техред M.Íàäü Корректор В. Бутяга

Заказ 266/40 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4