Накапливающий сумматор по модулю р

 

Изобретение предназначено для суммирования чисел nt модулю Р и может быть использовано в автоматике и 1п 1числительной технике. Применение в каждом разряде сумматора Р-канального коммутатора, выполненного в виде оптических переключателей с одним информационным входом и двумя информационными выходами, и выполнение блока переноса в виде оптической схемы ИЛИ с оптическим и электрическим выходами позволяет значительно упростить устройство. Накапливающий сумматор по модулю Р содержит в каждом разряде кольцевой счетчик 1 и блок 3 формирования сигнала переноса, выполненны1 на элементе ИЛИ. Кольцевой счетчик содержит многоканальный коммутатор 4, состоящий из матрицы размером РхР, оптических переключателей 5 и Р1 -триггеоов. 2 ил. (Л 00 ND СО to

СОЮЗ СОВЕТСКИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1372320 А1

»51> 4 G 06 Р 7/56, 7/49

ИЕГ."»æ у» gq

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 4123950/24 24 (22) 18.06.86 (46) 07,02.88. 1)юл. »1 5 (71) Винницкий»н»»итех»»»»ческий» институт (72) В,Г .Красипенки, О.К.Колесницкий, В.Н. 1убчак и К.М.11ержиевский (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 88!742, кп. С; 06 F 7/56, 1980 °

Авторское свидетельство СССР

М- 1095173, кл, Г Об F 7/49, 1982. (54) 11АКАПЛИВАЮ111ИЙ СУММАТОР Г10 МОЛУЛЮ P (57) Изобретение предназначено для суммирования чисел»» модулю P и может быть использовано в автоматике и вичислительной технике. Ирименение в каждом разряде сумматора Р-канального коммутатора, выполненного в виде оптических церекпючателей с одним информацион»»ым входом и двумя информац»»онными выходами, и выполнение блока переноса в виде оптической схемь» ИЛИ с оптическим и электрическим выходами позволяет значительно упростить усгройство. 1lакапливающий сумматор по модулю P содержит в каждом разряде кольцевой счетчик 1 и блок 3 формирования сигнала переноса, выполненный на элементе ИЛИ. Кольцевой счетчик содержит многоканальный коммутатор 4, состоящий из матрицы размером РхР, оптических перекпючатепей 5 и Р0-триггеров. 2 ил.

1372320

Изс5бретение относится к нычис.лительной технике и может быть «5c«loJIhзова о н различных устройствах, вы55олняющих математические операции в ра.5личных системах исчи«ле«5«555 с 55роизнольным основанием P 2.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг.) предстанлена схема одного разряда накапливающего сумматора по модулю Р; на фиг.2 — пример выполнения элемента ИЛИ.

Накаплива555щий сумматор по модулю

P содержит н каждом разряде кольце- !5 вой счетчик 1, включающий в себя

PD-триггеров 2.1-2.Р, блок формирования сигнала переноса, выполненный н виде элемента ИЛИ 3, и многоканальный коммутатор 4, состоящий из матри- 20 пь (РхР) оптических переключателей

55, (где j — номер строки, i — номер столбца), каждый из которых имеет один оптический информационнь5й вход

6, первый 7 и второй 8 оптические информационные нь5ходы и управляющий электрический вход 9, ныходы D-триггера 2.1-2.Р являются выходами кольцевого счетчика 1 и связаны с выходами 10.1 †)О.P результата данного раз- 30 ряда сумматора и с входами 6 соответ. ствующих оптических переключателеи

5.1)-5.PI, выход 11 элемента ИЛИ 3 является выходом сигнала переноса н следующий разряд сумматора. 35

Счет«5ый5 вход 12 кольцевого счетчика 1 соединен с синхровходами триггеров 2.1 — 2.Р, первые информационные выходы 7 оптических переключателей 40

5.11-5.P соединены с соответствующими

D-входами 13.1-13.Р 12.Р, иервь5е информационные выходы 7 оптических переключателей i-ro столбца 1 = 1 (P 1)j соединены с инфорд 45 мационными входами 6 оптических переключателей (i+3)-ro столбца той же строки, вторые информацион«5ь5е выходы

8 оптических переключателей первого и BTopoI столбцов ) и cTpoK«5 () = 50 — ) — (Р-I)J соединены с информационными входами 6 оптических переключателей сос тнетственно второго и третьего столбцов (j +))-й строки, нторые информапионнь5е выходы 8 оптических иереклю 5ателей Р-й строки первого и нт55рого стс лбцов с единецы с информацио5555ыми нходами 6 сп5т55ческих иерек.гючателей 5. ) 2 и 5. 13 соотнет«тнен-но, а также с первым и вторым входами элемента ИЛИ 3, второй выход 8 оптического перекл5 чателя 1-го столбца (1 = 3 — (Р-1)) 5-й строки b = 1

-(P-i+1)) соединен с информационным входом 6 оптического переключателя (i+l)-го столбца (i+j 1)-й строки, если j = (P-i +2) — P, то второй выход 8 оптического переключателя 5), соединен с информационным входом 6 оптического переключателя (i+l) ãî столбца (i+j-P-I)-й строки, а также с одним из входон элемента ИЛИ 3.

Вторые информационные выходы 8 оптических переключателей 5.2Р-5.PP соединены с D-входами соответствующих триггеров 2.1 — 2.P-), а также с входами элемента ИЛИ 3, второй информационный выход 8 оптического переключателя 5.)P D-входом

13.P триггера 2.Р, управляющие электрические входы 9 оптических переключателей объединены по столбцам и являются управляющ«5ми входами 14.)-14.P м55о гока«5аль«сого коммутатора, первый упранляющий вход 14. ) многоканального коммутатора соединен с входом 15 переноса из предыдущего разряда сумматора, первый вход 16,) операнда данного разряда — через резистор 17 нагрузки с шиной 18 нулевого потенпиала, входы 16.2 — 16.P данного разряда соединены соответственно с управляющими входами 14.2-14.P много( канального коммутатора, вход 19 установки в "1" триггера 2,1 и входы

20 установки и "0" триггеров 2 ° 22.P — с входом 21 установки в "0" накапливающего сумматора.

Элемент ИЛИ 3 (фиг.2) содержит объединитель 22 оптических сигналов (фокон), фотоприемник 23 и резистор

24 нагрузки, подключенный первым выводом к шине 18 нулевого потенциала, а вторым выводом — к электрическому выходу 11 элемента ИЛИ 3 и к первому выводу фотоприемника 23, второй вывод которого подключен к шине 25 питания, входы элемента ИЛИ 3 оптически связаны с входной апертурой фокона 22, выход которого оптически связан с фотоприемником 23.

D-триггер 2.j (j = 1.— P) с оптическими входом и выходом и электрическим синхровходом может быть выполнен в виде двух цепочек последовательно соединенных фотоприемников с

S-образной характеристикой и снетоиз1372320

20 зом лучателя, а также включает в себя инвертор, причем первые выводы фотоприемников соединены с шиной питания, оптический вход фотоприемника первой цепочки является информационным входом (D-входом) триггера, светоизлучатель пернои цепочки оптически связан с фотоприемником второй цепочки, оптический выход светоизлучателя кото- )p рой является выходом D-триггера, второй вывод светоизлучателя второй цепочки соединен с выходом инвертора, вход которого связан со вторым ныводом светоизлучателя первой цепочки и 15 является синхровходом триггера.

Оптический переключатель 5; может быть выполнен н виде Брегговского волнонодного переключателя с пороговым напряжением переключения 5В и временем переключения 100 пс, Сумматор работает следующим обраПосле включения питания сумматор.устанавливают н исходное состояние подачей управляющего сигнала на вход

21 установки в "О", при этом триггер

2.1 устанавливается в "1", а триггеры 2.2-2.P — в "О". Такой код (1,0, 0...0) на выходах триггеров 2,1-2.P соответствует нулевому значению суммы. Операнды представляются в единично-позиционном коде (п) из P") т,е. могут принимать только P значений от О (код ),0,0...0) до P-1 (код О, 35

0,0...1). Если на входах операнда

16.1-16.Р присутствует код (1,0,0, ...О) и отсутствует на входе 15 перенос из предыдущего разряда, то все оптические переключатели 5, замкнуты и в нижнее положение по схеме (т.е. соединяют информационный вход

6 с первым информационным выходом 7), вследствие чего выходной сигнал триг- 45 гера 2.j (j = 1 — P) поступает через многоканальный коммутатор на В-вход того же триггера 2.j. Поэтому поступление тактовых импульсов на вход 12 не приводит к изменению состояния

50 триггеров 2. 1-2,Р. Пусть на вход

16,)-16 ° Р воздействует код (0,0,1, 0...0) соответствующий числу 2. Тогда оптические переключатели 5.13-5.РЗ переключаются в верхнее положение по схеме (т.е. соединяются информацисн55 ные входы 6 с вторыми информационными выходами 8), вследствие чего выходной оптический сигнал триггера 2.j (j

1 — (Р-2Ц действует на ?3-выход 13 триггера 2.)+2, выходной сигнал триггера 2.P-) — на Э-вход )Э триггера

2.1, а выходной сигнал триггер» 2.Р— на D-вход триггера 2.2. Поэтому тактовый импульс на входе 12 приводит к тому, что код 1,0,0,0...0 на выходах

10. 1 — 10.P сменился на код 0,0,1,0...0, т.е. единичный сигнал на зыходах

10.1-10.P сдвинулся на две позиции.

Подача в следующий момент времени на входы 16,) †)6.P числа и (и i P), которому соответствует код с 1 на

I l fl входе 16.n+) приводит к замыканию н верхнее положение оптических переключателей только (и+1)-rn столбца, вследствие чего код, записанный в триггерах 2.1-2,Р, будет циклически сдвигаться на и позиций. Если при подаче числа и на вход 15 воздействует сигнал переноса из предыдущего разряда, то в верхнее положение будут замкнуты оптичес.,ие переключатели первого и (nt))-го столбцов, нследствие чего по тактовому импульсу на входе

12 единичный сигнал на выходах триггеров 2.1-2.P циклически сдвигается на (и+1)-ю позицию, т.е. учитывается еще и перенос из предыдущего разряда.

Когда код, записанный в триггерах

2.1-2.Р, в сумме с кодом на входах

16.1-16.P и в сумме с сигналом переноса на входе 15 не меньше числа P то сигнал с выхода j-го триггера воздейстнует на D-нход триггера с номером, не большим j,è на выходе элемен" та ИЛИ 3 формируется единичный сигнаг переноса в следующий разряд.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Накапливающий сумматор по модулю

Р, содержащий в каждом разряде кольцевой счетчик и блок формирования сигнала переноса, выход которого является выходом переноса в следующий разряд сумматора, выходы кольцевого счетчика подключены к выходам результата данного разряда сумматора, счетный нход кольцевого счетчика соединен с тактовым входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, блок формирования сигнала переноса выполнен в виде элемента ИЛИ с (1+Р(P-))/2) оптическими входами и одним электрическим выходом, кольцевой счетчик содержит PD-триггеров с оптическим вьгходом и нходом и электрическим синх1372320

Тираж 704

ВП11ИПИ Заказ 484/41

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ровходом и многоканальный коммутатор, состоящий иэ матрицы размером (PxP) оптических переключателей, и резистор нагрузки, каждый оптический пере- ключатель имеет один оптический информационный вход, два оптических информационных выхода и один электрический управляющий вход, причем информационные входы переключателей первого столбца являются информационными входами коммутатора, первые информационные выходы оптических переключателей P-ro столбца соединены с

D-входами соответствующих триггеров, оптические выходы которых связаны с информационными входами многоканального коммутатора, первые информационные выходы оптических переключателей

i-ro столбца fi = 1 — (P-1)) соедине- 2р ны с информационными вХодами оптических переключателей (i+I)-го столбца той же строки, вторые информационные выходы оптических переключателей первого и второго столбцов j-й строки (j 1 — (P-1)) соединены с информационными входами оптических переключателей соответственно второго и третьего столбцов (j+1)-й строки, вторые информационные выходы оптичес- gp ких переключателей P-й строки первого и второго столбцов соединены с информационными входами оптических переключателей первой строки соответственно второго и третьего столбцов, 35 а также с первым и вторым входами элемента ИЛИ, второй выход оптического переключатеЛя i-ro столбца (i

3 — (1 -1)) j-и строки C j = 1 (P-1.+1) ) соединены с информационным входом оптического переключателя (i+1)-го столбца (i+j-1)-й строки, если j = (P-i+2) — P, то второй информационный выход оптического переключателя соединен с информационным входом оптического переключателя (i+1)-ro (i+j-P-1)-й строки, а также с одним иэ входов элемента

ИЛИ, вторые информационные выходы оптического переключателя P-ro столбца

1-й строки (1 = 2 — Р) соединены с

D-входами соответственно с первого по (P-1)-й триггер, а также с входа ми элемента HJIH, второй информационный выход оптического переключателя

P-го столбца первой строки соединен с 13-входом P-го триггера, управляющие электрические входы оптических переключателей i-го столбца (i = 1 — P) соединены с i-м управляющим входом многоканального коммутатора, первый управляющий вход многоканального коммутатора является входом переноса из предыдущего разряда сумматора, первый вход операнда данного разряда соединен через резистор нагрузки с шиной нулевого потенциала, входы с второго по P-й операнда данного разряда соединены соответственно с управляющими входами многоканального коммутатора с второго по P-й, вход установки в п 11

1 первого D-триггера и входы установки в "0" триггеров с второго по

P-й соединены с входом установки в

"0" накапливающего сумматора.