Устройство для сравнения чисел

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 060176 (21) 2311857/18-24 (51)М. Кл, 2

G 06 F 7/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и отнрытий

Опубликовано 250580. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 2505.80 (53) УДК681. 325. 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И. Свищ, Н.Т. Березюк, В. П. Веселый и К.A. Попов (71) Заявитель (5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в систе-. мах преобразования и обработки информации. 5

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее регистры, элементы И, ИЛИ, счетчики, триггеры (1) .

Недостатком этого устройства является его низкое быстродействие. 30

Наиболее близким к предложенному техническим решением является устройство, содержащее два и-разрядных регистра, источник света и фотоприемники, выходы которых соединены со входами узла оценки результата (2) .

Кроме того, в этом устройстве сравнения применены ячейки с дифференциально управляемой .анизотропией, управляемые выходами регистров 2р приема числа. Это обуславливает применение источника плоскополяризованного света и параллельных поляризаторов с раздельными выходами лучей по числу разрядов, что усложняет 25 устрой ст во .

Сравниваемые числа поступают в регистры, а результат сравнения выдается схемой оценки результата сравнения по оценке состояния фото- 3р ттриемников, число которых больше числа разрядов сравниваемых чисел.

Лля кажен сравниваемых разрядов одинакового порядка используются фстоприемник, оптическая ячейка с дифф ренцналько управляемой анизотропией и поляризатор. Таким образом, быстродейств:. з устройства определяется быстродействием оптической ячейки, поляризатора, фотоприемника и схемы сценки результата сравнения.

Цель и зо бретени я — повышение быстродействий и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем„что в устройство введена собирательная линза, и первая, и вторая группы по и двухпозиционных отража-. телей, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого и второго регистров соответственно, причем двухпозиционные отражатели одноименных разрядов первой и второй групп соединены в оптические пары, источник света оптически связан последовательно через каждую пару двухпозиционных отражателей со входом первого фототтриемника, а через собирательную линзу со входами второго и третьего фотоприемников, 736092

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — показано изменение углов падения и отражения светового потока, когда днухпоэиционный отражатель, находившийся в исходном положении, (при Д.=

= < =О) возбуждается по входу и отклоняется от исходного положения на угол oL =А, изменяя при этом направление светового потока относительно исходного на угол 2d. .

Устройство содержит регистры 1 и 2, первую группу по и двухпози.ционных отражателей 3.(, 3 >,..., 3, вторую группу по п двухпоэиционных отражателей 4А, 4>,..., 4, фотоприемники 5, 5, 5, собирательную линзу 6, узел 7 оцейки результата и источник

8 света.

Двухпозиционные отражатели 4 и 3 предн аз н ачены для от клон ения светового потока, они могут находиться в .исходном положении, когда угол d. = =

=О, либо, в случае возбуждения, по управляющему входу отклон ят ься относительно исходного положения на некоторый угол с(. = р). „, и э ависимости от положения — отклонят световой поток, падающий на них, на угол ( либо на угол .=)3р+ oL соответственно, при отклонении двухпозиционных отражателей 3 и 4 на угол d = с 1, снетовой поток отклоняется относи— тельно исходного положения на угол 2G(»

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении при с(=рр — — 0 световой поток ДВ (см.фиг.2) попадает на двухпозиционный отражатель 3 и отражается от не ro (отраженный снетовой поток ВД) ) под углом = р (1ДВЕ = 4ЕВД = Pî) °

При воз буждении по управляющему входу двухпозиционный отражатель

3 отклоняется от исходного положения на угол GL- = с(. и занимает положе1 1 ) ние A С . Перпендикуляр ЕВ к плоскости АС также отклоняется от исходного положения на угол Д. =d и зани1 мает положение Е В перпендикулярное плоскости А С. Вследствие этого угол

/ падения и отражения светового потока ДВ (угол Р = фр)заменяется относительно исходного положения °

Теперь световой поток падает на днухпозиционный отражатель 4, находя щийся н положении A С и отражается

C f от него (отраженный световой псток

ВД ) ) под углом 4 = )р+ р (т.е, 1ДВЕ =4Е)ВД) =Я= p + q) . Тогда угол 1 (угол между отраженным световым потоком ВД н исходном состоянии и световым потоком ВД" после поворота от ражателя на угол й. =d.g) равен

3.= 3 — . В свою очередь, если

=)зр+ с(q, a (= Pz-aL, (f — угол между перпендикуляром Е В к плоско сти A С

При возбуждении другоro отражателя той же пары днухпозиционных отражателей 3 и 4, он отклоняе-.ñÿ на угол а(. = )(- влево относительно исход. ного положения, отклоняя при этом влево световой поток на угол 2 с(. также относительно исходного положения

При однонременном возбуждении обоих двухпоэиционных отражателей 3 и 4 пары световой поток не изменяет своего направления относительно исходного, так как его отклонения будут скомпенсированы и он поступает на вход следующей пары разрядов одинакового порядка под углом

1=ар

Следовательно, если ноз буждения на двухпозиционные отражатели 3 и 4, образующие пары двоичных разрядов одинакового порядка, равны, то =не— товой поток, пройдя последовательно, начиная со старших раэрядон, через каждую пару двухпоэиционных отра>кателей 3 и 4, поступает н а фотоприемник 5„и ноэ буждает схему оценки результата сравнения 7 по входу Равно .

При неравен ст ве воз буждений в разрядах одинакового порядка, один из пары днухпозиционных отражателей

3 и 4 возбуждается и отклоняет световой поток на угол 2 >(влево или вправо в зависимости от соотношения разрядов регистров 1 и 2. При этом световой поток не попадает на вход следующей пары и далее на фотоприемник 5„, а через собирательную линзу

6 попадает на соответствующий фотоприемник 5 или 5 и возбуждает узел 7 оценки результата по соотнет— ствующему входу Больше А или Больше Б ".

Управление отклонением дяухпоэиционных отражателей З.можно осуществлять, например, используя свойство пьезокристаллов изменять câoè размеры под действием приложенного н апряжения.

Для упрощения чертежа цепи питания, а также цепи ввода сравниваемых чисел, цепи сброса. регистров н ноль и цепи возбуждения двухпоэиционных отражателей 3 и 4 не показаны, но их наличие предполагает".я.

В исходном состоянии но всех раз. рядах регистров 1 и 2 — ниэкис. нои отраженный в исходном состоянии световым потоком ВД ), то Х= 1 — М =

=po+ 1-(Wo -р >)= 2d <.Таким образом если Ьоэ будить один отражатель иэ пары двухпозиционных отражателей 3 и 4, то оН отклоняется на угол с(.=с(, например вправо, относительно исходного положения, отклоняя при этом вправо светоной поток на угол 2d.< также относительно исходного положения (фиг,2).

736092 ч енци алы, соот вет ст вующие, например, нулям и выходы разрядов не возбуждают двухпоэиционные отражатели 3 и 4, Высокий потенциал соответствует единице.

Исходное положение двухпозиционных отражателей 3 и 4 таково, что световой поток от источника 8, попадая на двухпозиционные отражатели

3 и 4,отражаясь от них под углом е, проходит последовательно, н ачин ая со старших разрядов, через каждую пару разрядов одинакового порядка двухпозиционных отражателей 3 и 4 и попадает на первый фотоприемник Бч .

При записи в регистры 1 и 2 двоичных чисел на управляющие входы одной группы двухпозиционных отражателей

3 с регистра 1 поступают сигналы, соот вет ст вующие эн ачениям двоичных разрядов одного числа, а на управляющие входы другой группы двухпозиционных отражателей 4 с регистра

2 поступают си гналы, соответствующие значениям двоичных разрядов другого числа.

Двухпозиционные отражатели 3 и 4 двоичных разрядов одинакового порядка, образующие пары, в зависимости от значения поступающих сигналов либо остаются в исходном положении, при котором g=d. =О,либо отклоняются от исходного положения на угол d.=с

/ либо занимают в паре положение, когда один из отр ажат ей от клон я ется н а угол с .=с „,а другой остается в исходном состоянии.

В случае, если двоичные разряды одинакового порядка равны между собой и значения их сигналов, поступающих на управляющие входы двухпоэиционных отражателей 3 и 4, равны

О, то двухпозиционные отражатели

3 и. 4 не изменяют своего исходного положения и световой поток, пройдя под углом (".D последовательно, начиная со старших разрядов, через каждую пару двухпоэиционных отражателей 3 и 4 поступает на фотоприемник

5< и возбуждает узел 7 оценки результата по входу Равно .

В случае, если двоичные разряды одинакового порядка равны между собой и значения их сигналов, поступающих на управляющие входы двухпозиционных отражателей 3 и 4, равны

1, то двухпоэиционные отражатели 3 и 4 отклоняются от исходного положения на угол „,а световой поток не изменяет своего направления относительно исходного, так как его отклонения будут скоМПенсированы и он, пройдя под углом p последовательно, через каждую пару двухпозиционных отражателей 3 и 4 поступает на фотоприемник 5 и возбуждает схему оценки результата сравнения по входу Равно .

В случае, если двоичные разряды одинакового порядка не равны между собой и значения одних двоичных разрядов, поступающих на управляюш,ие входы î — íîé группы двухпознционных отражателей 3 или 4, равны О, а значения сигналов других двоичных разрядов, поступающих на управляющие входы другой группы дэухпоэиционных отражателей 3 или 4, равны 1, то одни двухпозиционные отражатели 3 или 4 остаются в исходном положении

1 а другие отклоняются от исходного на угол d., отклонив при этом на правление светового потока относительно исходного на угол 2с(1.Тогда

1з световой поток, в зависимости от соотношения разрядов одинакового порядка, поступает через собирательную линзу 6 либо на фотоприемник 5, либо ча фотоприемник 5 Ъ и воэ буждает

2О схему оценки результата сравнения ло соответствующему входу Больше A или Больше Б .

Предложенная совокупность признаков поз воляет повысит ь быстродействие устройства сравнения чисел„ так как время сравнения определяется временем срабатывания подвижного отражателя и схемой оценки результата сравнения и на одну ступень меньше времени сравнения в известных устрой ст вах.

Предложен ное устрой ст во проще

Известных, Если для реализации известного устройства сравнения íà и разрядов необходимо и ячеек с дифференциальной анизотропией, и па- . раллельных поляризаторов, и+1 фотоприемни ко в и схема оцен ки ре э ультат а на и входов и источник плоско-поляризованного света„то для реализации предложенного устройства необходимы

2п двухгознционных отражателя, собирательная лин за 3 фотоприемника, схема оценки резу тьтата сравнения на 3 входа и неполяризованный источни к света.

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее два и-разрядных регистра, источник света и фотоприемники, выходы которых соединены со входами узла оценки результата о т л ич ающе е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в него введена собирательная линза, . и первая, и вторая группы по и двухпозиционных отражателей, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого и второго регистров соответственно, причем двухпозиционные отражатели одноименных разрядов первой и второй групп соединены

736092. в оптические пары, источник света оптически связан последовательнс через каждую пару двухпозиционных отражателей со входсм первого фотоприемника, а через собирательнук> линзу со входами второго и третьего фотоприемников.

ЦНИИПИ Заказ 2266/6

Тираж 751 Поднисное

Филиал ППП Патент,,r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1„ Авторское свидетельство СССР

Р 521566, кл. G 06 F 7/04, 17.05.74.

2„ Авторское свидетельство СССР

Р 436348, кл. G 06 F 7/04, 12. 03.69 (прототип) .