Сумматор оптических сигналов
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных оптоэлектронных схемах для выполнения операций сложения массивов чисел , записанных на оптических индикационных картинах. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет выполнения операции сложения матриц многоразрядных чисел. Сумматор оптических сигналов содержит оптические входы 1i, 12, 1з,, оптические выходы формирования суммы 14 и выход 16 переноса в старший разрядный срез., ослабители 2i и 22, светообьединитель 3, блок управляемых временных задержек 4, формирователь 5 плоскопараллельного светового потока, светоделитель 7, первый и второй оптоэлектронные затворы 8, 9 с управляющими входами 10 и 11, первый и второй D-триггеры 12, 13. картинного типа, D-защелку 15 картинного типа, формирователь 17 синхроимпульсов с управляющим входом 18. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 Е 1/04
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Я.
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4945689/24 (22) 17.06.91 (46) 15,08.93. Бюл. N 30 (71) Винницкий политехнический институт (72) В.П.Кожемяко, П.Ф.Олексенко, В.Г.Красиленко, В.Н.Дубчак и О.К. Кол есн и ц кий (56) Авторское свидетельство СССР
N 1318976. кл, G 06 Е 1/04, 1984.
Авторское свидетельство СССР
N 269606, кл. G 06 Е 1/04, 1969, (54) СУММАТОР ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных оптоэлектронных схемах для выполнения операций сложения массивов чисел. записанных на оптических индикацион,, Ы,, 1833899 А1 ных картинах. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет выполнения операции сложения матриц многоразрядных чисел. Сумматор оптических сигналов содержит оптические входы
11, 12, 13,, оптические выходы формирования суммы 14 и выход 16 переноса в старший разрядный срез,. ослабители 2> и 2g, светообьединитель 3, блок управляемых временных задержек 4, формирователь 5 плоскопараллельного светового потока, светоделитель 7, первый и второй оптоэлектронные затворы 8, 9 с управляющими входами 10 и 11, первый и второй D-триггеры
12, 13. картинного типа, 0-защелку 15 картинного типа, формирователь 17 синхроимпульсов с управляющим входом 18. 1 ил.
1833899
Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для выполнения операций сложения массивов чисел, записанных на оптических информационных картинах.
Цепь изобретения — расширение класса решаемых задач, эа счет выполнения операции сложения матриц многоразрядных чисел.
На чертеже представлена структурная схема устройства.
Устройство .содержит первый, второй, третий оптические входы 1i — 1з, первый ослабитель 21, соединен оптически с входом
12, второй ослабитель 2z соединен с входом устройства 1з, светообьединитель 3, первый вход которого соединен с входом 11, второй вход соединен с оптическим выходом перBoro ослабителя 2i, третий вход соединен с оптическим выходом второго ослабителя 22, . оптический выход светообьединителя 3 соединен с первым оптическим входом блока
4 управляемых временных задержек, второй оптический вход котороГо через формирователь 5 плоскопараллельного светового потока соединен с входом запуска б сумматора, оптический выход блока 4 управляемых временных задержек соединен с оптическим входом светоделителя 7, первый и второй оптические выходы которого соединены с оптическими входам первого и второго оптоэлектронных затворов 8, 9 соответственно, первый и второй управляющие входы 10, 11 сумматора соединены с управляющими входами оптоэлектронных затворов 8, 9, оптические входы которых соединены с оптическими входами соответственно первого и второго
D.— òðèããåðîâ 12, 13 картинного типа, при этом оптический выход первого D-триггера
12 соединен с первым оптическим выходом
14 сумматора, оптический выход второго 0триггера 13 соединен с оптическим входом
D-защелки 15 картинного типа, оптический выход которой соединен со вторым оптическим выходом 16 сумматора и третьим оптическим входом 1 сумматора, управляющие электроды первого и второго оптоэлектронных затворов 8, 9 соединены, формирователь 17 синхронизирующих сигналов, соединенный с электрическим входом 18 сумматора, первым выводом соединен с первым счетным входом первого и второго
0-триггеров 12, 13 картинного типа, вторым выводом с вторым счетным входом первого, второго D-триггеров 12, 13 картинного типа и счетным входом D-защелки картинного гипа.
Устройство работает следующим образом. Блок управляемых временных задерсостоящий из трех компонент, однозначно определяющий значение Pj; Описание и принцип работы ВУВ 3, 4 аналогичны известному устройству, где значения текущей интенсивности и времени задержки связаны функциональной связью вида т1 — +, (P 0). Возможны и исслеА
В + Р1 дованы варианты синтеза БУВ4, связывающего значения Р; и т линейными
30 зависимостями убывающего и возрастаю35 щего вида, возрастающей ветвью гипербоА лического закона (г; =, ) .
Существенным является тот факт, что каков бы ни был вид функциональной связи значений Pj u Tj связь должна быть взаимнооднозначной.
Поскольку каждому значению текущей интенсивности поставлен в соответствие свой минтерм входных переменных, т,е.
Ро- А) В П! — 1
Ph AIBIfl i — 1
Р4 А В П
P(AiaIn —
Pi A;B П1 — 1
Рз->А В П вЂ” 1 ,Ph AIBijl i — 1, Р -> А i В I П i — 1
50 то на выходах затворов 8 и 9 в соответствующие моменты времени будут сформированы значения одного из минтермов входных или 0 в зависимости от наличия сигнала на электродах 10 и 11, Так для вычисления текущей суммы необходимо реализовать логическую функцию Si = А 9 В ® П -i = А Bi
55 жек (6YB3) 4, посредством которого реализуется принцип обработки оптической информации, заключающийся в преобразовании интенсивности оптического излучения в длительность задержанного оптического импульса, однозначно связанного со значением соответствующего минтерма входных переменных Аь Bi u П 1, способен проводить градацию разных уров"0 ней оптической интенсивности. Ослабители светового потока 21 и 22 ослабляют интенсивность падающего излучения соответственно в два и четыре раза. Если обозначить через Pmax — стандартный уровень бинари"5. зованного оптического излучения, то на входах. светообьединителя 3 формируются изображения интенсивностей P =- Р „, Рг
= Ртах/2, Рз = Ртах/4, именуемых базисными интенсивностями. Значения уровней те20 кущих интенсивностей с выхода светообьединителя 3 представлены в виде з
Pj = „ Г Q (i i, ) =- 0 —:7, а -j — набор 0 и 1, 1=1
1833899
Пь1+ Al В Пь1+ А1 В П -1 Al Bl Пь1, следовательно, управляющая цепочка на.входе 10 затвора 8 имеет вид 1, О. О, О, 1, 1, 1, О.
Значение текущего переноса формируетсятак: П = П -1 (А; S В )® А Bf =Al Bl П1-1+ А
Bl П -1+ Al Bl П,-l + Ai Bf Пь1(управляющая цепочка на входе 11 ОЭЗ 9 1; 1, 1, 1, О, О, О, О), Импульсом на входе 18 блок 17 триггера
12 и 13 устанавливается в ноль, после чего следует накопление суммы соответствующих минтермов текущих входных переменных (ДНФ булевой функции). Посредством
0-защелки 15 хранится текущий результат вычислений на третьем входе 1 устройства до тех пор, пока хранятся значения А1 и В нэ входах 11 и 1z. Длительность очередного синхронизирующего импульса на входе 18 подбирается в учетом полного завершения вычисления всех логических операций (длительность текущих импульсов, согласно предложенного метода выбирается не менее tl,lffet;=f(PI) — 1
А
l=1 1
Подачей очередного импульса нэ входе 18 формируется значение текущей суммы Sl на первом выходе 14 и переноса П1 на втором выходе 16 (при необходимости). Тем самым обработка текущих бинарных срезов А1 и В1 завершена, сформирован Sf бинарный срез. результата и одновременно вычислен матричный сигнал переноса Пь необходимый при обработке последующих срезов А1+1 и
Вн-1 при определении 31+1. Текущие переменные А;+1 и В;+1 хранятся в блоке картинной памяти страничного типа и извлекаются в соответствующие моменты времени нэ входы устройства. Время хранения изображЕНИй Al+1 И Вне1 НЭ ПЕРВОМ И ВтОрОМ ОПтИческих входах совпадает со врeìåíåì фиксации изображения переноса П1 0-защелкой 15. Для изображений, представленных в виде
25 выход светообьединителя соединен с первым оптическим входом блока управляемых
30. торого соединены с оптическими входами
35 первого и второго оптоэлектронных затво40 з (и+1) ; т .
55 и
А ="Г А12 и В =, B12 =о 1=О общее время обработки порядка
Формула изобретения
Сумматор оптических сигналов, содержащий светообьединитель и формирователь плоскопараллельного светового потока, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет выполнения операции сложения матриц многоразрядных чисел, сумматор содержит перый и второй ослабители светового потока, блок управляемых временных задержек, группу отражателей, первый и второй
D-триггеры картинного типа, D-защелку картинного типа, формирователь синхроимпульсов, первый и второй оптоэлектронные затворы, управляющие входы которых соединены с первым и вторым управляющими входами сумматора, первый оптический вход сумматора соединен с первым входом светообьединителя, второй и третий входы которого через соответствующие ослабители соединены с вторым и третьим оптическими входами сумматора, оптический временных задержек, второй оптический вход которого через формирователь плоскопараллельного светового потока соединен с входом запуска сумматора, оптический выход блока управляемых временных задержек соединен с оптическим входом светоделителя, первый и второй выходы коров соответственно, оптические выходы которых соединены с оптическими входами соответственно первого и второго D-триггеров картинного типа, оптический выход первого D-триггера соединен с первым оптическим выходом сумматора, оптический выход второго D-триггера соединен с оптическим входом D-защелки картинного типа, оптический выход которой соединен с вторым оптическим выходом сумматора и посредством группы отражателей с третьим оптическим входом сумматора, прямой выход формирователя синхроимпульсов соединен с первыми синхровходами первого и второго D-триггеров картинного типа, вторые синхровходы которых соединены с синхровходом 0-защелки картинного типа и инверсным выходом формирователя синхроимпульсов, синхровход которого соединен с синхровходом сумматора.
