Электрооптический преобразователь кодов

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в быстродействующих вычислительных устройствах, работающих в кодах системы остаточных классов (СОК), позволяет расширить область применения путем обеспечения преобразования позиционных кодов в код Сок. Электрооптический преобразователь содержит регистр 1, многослойную электрооптическую структуру 2 на электрооптических пленках 5 с прозрачными электродами 4, матрицу 3 фотоприемников и источник 6 света. Благодаря нанесению на каждую из пленок 5 второго прозрачного электрода 4 и соответствующему соединению фотоприемников матрицы 3 преобразователь может переводить в код СОК любой позиционный код за один такт. 4 ил., 1 табл. (Л с JJ в 9 9д а 00 AcTi вГ/ оГЛ--/ (рие.1 Ъ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) А3 (5)) 4 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 „"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° ° Ô фД» фиа 1 (21) 393 1122/24-24 (22) !9.07.85 (46) 15.06.87. Бюл. У 22 (72) В.А.Цветков и В.P.Ãðèãoðüåâ (53) 681.325:621.396(088.8) (56) .Патент США У 44 18394, кл. С 06 F 7/72, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1290916, кл. G 06 F 7/56, 1985. (54) ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВА.ТЕЛЬ КОДОВ (57) Изобретение относится к вычис лительной технике. Его использование в быстродействующих вычислительных устройствах, работающих в кодах системы остаточных классов (СОК), позволяет расширить область примене» ния путем обеспечения преобразованйя позиционных кодов в код СОК. Электрооптический преобразователь содержит регистр 1, многослойную электрооптическую структуру 2 на электрооптических пленках 5 с прозрачными электродами 4, матрицу 3 фотоприемников и источник 6 света. Благодаря нанесению на каждую из пленок 5 второго прозрачного электрода 4 и соответствующему соединению фотоприемников матрицы 3 преобразователь может переводить в код СОК любой позиционный код за один такт. 4 ил., 1 табл.

1 13

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-. зовано в быстродействующих вычислительных устройствах, работающих в

I кодах системы остаточных классов (СОК) °

Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения преобразования позиционных кодов в код. СОК.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя;на фиг. 2пример выполнения транспарантов; на фиг. 3 — соответствующее соединение фотоприемников; на фиг. 4 — схема преобразователя кодов по и основаниям СОК.

Электрооптический преобразователь кодов содержит регистр 1, число п разрядов которого равно разрядности входного позиционного кода, многослойную электроаптическую структуру

2 и матрицу 3 фотоприемников. Структура 2 включает п.слоев,,каждый из которых .выполнен на прозрачных электродах 4, нанесенных на электрооптическую пленку 5. Прозрачны электроы 4 представляют собой и -клеточное транспаранты (фиг. 2), построен-. ные в соответствии с таблицей преобразования для данного разряда входного кода. Прямой и инверсный выходы каждого разряда регистра 1 соединены соответственно с первым и вторым прозрачными электродами 4 соответствующего слоя структуры 2.

Фотоприемники матрицы 3 расположены каждый под соответствующей клет кой транспаранта (фиг. 3).На фиг. 1 обозначены источник б света, входы 7 и выходы 8 преобразователя.

Построение преобразователя по нескольким основаниям СОК осуществляется (фиг. 4) параллельным подключением соответствующих многослойных структур 2 с матрицами 3 фотоприемников к выходам регистра

Свет от источника 6 подается перпендикулярно плоскости пленок 5 °

Все устройство расположено на одной полупроводниковой подложке и представляет собой электрооптическую интегральную схему.

Электрооптический преобразователь реализует следующий алгоритм перевода чисел.

Пусть число.А задано в позиционном, например, двоичном, коде и име17663 2 ет и разрядов. Для преобразования двоичного числа А в остаток в СОК требуется преобразовать его по модулям Р,, P,,......,,Р,..., Р, т,е.

9. д представить в виде вектора А у 1 у у ° ° ° y ф ° у ° ф ° у ф у где

-1

f. rest А (mod P ).

4 J

Общий диапазон результатов вычислений определяется произведением

М всех модулей

m м ° Цр, 1ав1 ции электродов на электрооптических пленках при любом модуле Р4 фотоприемники (диоды) разбиваются на группы так, чтобы их соединения по схеме ИЛИ не имели пересечений, напригде Р; — модули;

m — число фиксированных модулей.

При выборе оснований системы счисления полагают, что диапазон представимых чисел известен.

Электрооптический преобразователь работает следующим образом.

Число А поступает на входной ре25 гистр 1 с входов 7, число которых равно разрядности регистра 1. С выхо- да регистра 1 число .А в парафазном двоичном коде в виде электрических потенциалов поступает на многослой30 ную электрооптическую структуру 2.

Многослойная структура содержит и слоев прозрачных электродов 4, нанесенных на и тонких электрооптических пленок 5. Электроды представля» ют собой транспаранты,.построенные в соответствии с разрядностью входного регистра и выбранным модулем.

Конфигурация электродов представлена на фиг. 2 для случая P. 5

J и п 4 для а 1, g 1, 2,3,..., и. При а = 1 конфигурация электроа дов будет обратной.. При подаче света, перпендикулярного плоскости пленок, возбуждается один as фотоприемников, соединенных в группы по схеме

ИЛИ. Результат преобразования числа А иэ двоичного кода в остаток по фиксированному модулю Р, вырабатывается в матрице 3 фотоприемников в виде остатков „ . Для случая Р 5 и п = 4 на фиг. 3 представлена схема соединений фотодиодов в матрице

3 фон оприемников.

Для получения картины конфигура3 мер в столбцы (строки). Число диодов в группе для любого Р.. при количестве разрядов и в двоичном числе, подлежащем преобразованию в СОК:

1317663 перевода произвольного многоразрядного числа в позиционном коде в остатки в СОК за один такт. При этом скорость выполнения определяется временем срабатывания фотоприемника, п

К, = — + I °

1 и

0 при rest — с

10 п2

1 при rest †)oL, P. при g. — число в СОК (i=0,1,-.2,. ° ., 15

P 1) !

У

P — основание в СОК (j= 1, 2, ° ° ° у >)

В качестве примера рассмотрим преобразование четырехразрядных дво- 20 ичных чисел в код СОК по основанию

5, представленное в "таблице.

Пусть фотоприемники, соответствующие нулевому разряду кода СОК, расположены в нижней строке матрицы 25 (фиг. 3), причем первый из них (левый) соответствует входному числу

О, второй — числу 5, третий числу 10, четвертый (правый) — числу 15.

В соответствии с таким способом 30 соединения фотоприемников организуется подключение клеток транспарантов.

Оценку аппаратной части преобразования с использованием тонких элек- 35 трооптических пленок в качестве пороговых переключательных элементов можно сделать на простых примерах.

Например, для реализации электрооптического преобразователя при форма- 40 те входного числа в два байта нужно использовать первые семь простых чисел в качестве-.моДулей 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17. Диапазон представляемых чисел превышает 10 . При размере 45 двоичного числа в четыре байта требуется одиннадцать модулей 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 3 1.

Диапазон представляемых чисел составI1 ляет величину, превышающую 10 50

Поскольку преобразования по всем основаниям СОК осуществляются параллельно, время, требуемое для кодирования, равно: времени установления плюс время на распространение в 55

,электрооптических преобразователях. 1

Структура преобразователя такова, что.позволяет выполнять операцию

Формула изобретения

Электрооптический преобразователь кодов, содержащий источник света, расположенную перпендикулярно его световому потоку многослойную электрооптическую структуру, состоящую из и слоев электрооптических пленок (n — разрядность входного кода), на каждую из которых нанесен первый прозрачный электрод в виде и /2 клеток транспаранта размерностью и клеток, первый слой многослойной . электрооптической структуры является ближайшим к источнику света, под и-м слоем многослойной электроопти-. ческой структуры расположена матрица фотоприемников, выходы которой являются соответствующими выходами преобразователя, регистр, входы разрядов которого являются соответствующими входами преобразователя, прямые выходы разрядов регистра соединены с первыми прозрачными электродами одноименных электрооптических пленок многослойной электрооптической структуры, каждой группе одноименных клеток транспарантов которой соответствует один фотоприемник матрицы, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя путем обеспечения преобразования позицион-. ных кодов в код системы остаточных

2 классов, на оставшиеся и /2 клеток транспаранта каждой электрооптической пленки многослойной электроодтической структуры нанесен второй прозрачный электрод так, что -й (i Е 11,п ) транспарант построен в соответствии с таблицей преобразования для i-ro разряда входного позиционного кода, инверсные выходы разрядов регистра подключены ко вторым прозрачным электродам одноименных электрооптических пленок многослойной электрооптической структуры, фотоприемники матрицы, соответствующие одному разряду остатка по Выбранному основанию системы остаточных классов, соединены параллельно и подключены к соответствующему выходу преобразователя.

1317663

Входное число

Десятичный код Двоичный ко Десятичный код Двоичный код

0000

0000

0001

0001

0010

0010

0011

0011,3

0100

0100

0000

0101

0110

0001

0010

0111

0011

1000

0100

1001

ОООО

1010

0001

1011

0010

1100

0011

1101

0100

1110.1111

ОООО

2

0g

Число в COK, P = 5

1317663 составитель О.Ревинский

Редактор Л.Пчелинская Техред Л.Олийнык . Корректор И.Муска

Заказ 2435/55 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4