Ассоциативно-адресное оптическоезапоминающее устройство

 

ii 8 I8331

Союз Соеетских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических, Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 25.12.79 (21) 2858400/18-24 с црисоединением заявки №вЂ” (23) Пр иор итет— (51) М. К.

G 11 С 11/42

Госудерстеенный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.66 (088.8) Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.82 (72) Авторы изобретения

А. А. Вербовецкий и В. Б. Федоров (71) Заявитель (54) АССОЦИАТИВНО-АДРЕСНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в оптических запоминающих устройствах большой емкости при ассоциативном поиске информации.

Известно ассоциативно-адресное голографическое запоминающее устройство, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные источник когерентного излучения, блок адресации луча, блок формирования луча, управляемый чранспарант, блок фокусировки луча, блок хранения информации, а также блок спорного луча и блок управления, в котором при ассоциативном поиске производится одновременное освещение в управляемом транспаранте как ячеек, отображающих признак опроса, так и информационных ячеек, причем число ячеек, отображающих признак опроса, значительно меньше информационных ячеек. Поскольку при ассоциативном опросе в освещении информационных ячеек нет необходимости, то наблюдаются значительные потери световой энергии. Кроме того, наблюдаются потери световой энергии в блоке адресации луча, Все это ведет к снижению бысгродействия запоминающего устройства И1.

Наиболее близким техническим решением является ассоциативно-адресное опти2 ческое запоминающее устройство (ААОЗУ), содержащее последовательно расположенные и оптически связанные источник излучения, блок адресации луча, первый бло:с формирования луча, второй блок формирования луча, управляемый транспаранг, блок фокусировки луча, блок хранения информации и блок управления, выходы которого подкл|очены к источнику чп излучения, блоку адресации луча, управляемому транспаранту, блоку хранения информации, В данном устройстве при ассоциативном поиске информации производится освещение всех информационных ячеек управляемого транспаранта, признаки же опроса занимают незначительное коли.ество этих ячеек. Поэтому. основным недостатком устройства являются также большие потери световой энергии луча, освеща20 ющего управляемый транспарант. Кроме того, наблюдаются потери световой энергии в блоке адресации луча. Все это ведет к повышенным требованиям к мощности источника излучения и снижению быстро25 действия запоминающего устройства (21.

Цель изобретения — повышение быстродействия ассоциативно-адресного оптического запоминающего устройства в режиме ассоциативной выборки информации. зо Указанная цель достигается тем, что в

818331 известную схему ассоциативно-адресного оптического запоминающсго устроиства, содержащую источник излучения, блок адресации луча, оптически связанный с первым блоком формирования луча, второй блок формирования луча, оптически связанный через управляемый транспарант с блоком фокусировки лучей, который оптически связан с блоком хранения информации, и блок управления, выходы которого подключены к источнику излучения, блоку адресации луча, управляемому транспаранту и блоку хранения информации, введены первый управляемый светопереключатель, третий блок формирования луча, первый блок расщепления луча, чегвертый блок формирования лучей, второй блок расщепления луча, проекционный блок, первый блок сведения лучей. Причем вход первого управляемого светопереключателя оптически связан с оптическим выходом источника излучения, первый оптический выход первого управляемого светопереключателя оптически связан с оптическим входом блока адресации луча, первый блок формирования лучей оптически — с первым входом первого блока сведения лучей, а второй оптический выход первого управляемого светопереключателя через последовагельно расположенные третий блок формирования луча, первый блок расщепления луча, четвертый блок формирования лучей, второй блок расщепления луча, проекционный блок оптически связан с вторым оптическим входом первого блока сведения лучей. Выход первого блока сведения лучей оптически связан с входом второго блока формирования лучей, выход блока управления подключен к первому управляемому светопереключателю.

В устройство также введен второй управляемый светопереключатель, пятый блок формирования луча, третий блок расщепления луча, шестой блок формирования лучей, второй блок сведения лучей.

Причем оптический вход второго управляемо-о светопереключателя оптически связан с выходом блока адресации луча, первый оптический выход второго управляемого светопереключателя оптически связан с первым блоком формирования лучей, второй оптический выход второго управляемого светопереключателя через последовательно расположенные пятый блок формирования луча, третий блок расщепления луча, шестой блок формирования лучей оптически связан с первым входом второго блока сведения лучей, второй вход второго блока сведения лучей оптически связан с выходом первого блока сведения лучей, выход второго блока сведения лучей оптически связан с входом второго блока формирования лучей, выход блока управления

Io

Зо

4 подключен к второму управляемому свегопереключателю.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

AAO3У содержит источник излучения 1, в качестве которого могут быть использованы, например, лазеры, излучательные диоды, инжекционные лазеры и т. д.; управляемый светопереключатель 2, состоящий, например, из светоделигельного поляризационного куба, пропускающего или отражающего световые пучки в зависимости от ориентации плоскости поляризации, и переключателя поляризации света, который, например, при подаче напряжения поворачивает плоскость поляризации проходящих пучков на 90, блок адресации луча с оптической системой 3, обеспечивающие произвольную заданную адресацик световых пучков при записи, считывании, стирании и ассоциативной выборке слов (блоков слов) информации, в качесгве блока адресации луча могут использоваться, например, электрооптический или акустооптический дефлектор и т. д.; управляемый светопереключатель 4; блок формирования луча 5, состоящий, например, из линзорастровой оптической системы или расщепителя луча, например, на основе двулучепреломляющих элементов или голографического, расщепляющего луч на множество пучков, число которых равно полному числу рабочих ячеек управляемого транспаранта, блоки сведения лучей 6 и 7, состоящие из поляризационного светоделительного куба или полупрозрачного зеркала. Кроме того, устройство включаег блок формирования луча 8; управляемый транспарант (УТ) 9, осуществляющий пространственно-временную модуляцию светового пучка в соответствии с кодом, предназначенным для записи информации, или в соответсгвии с признаком опроса при ассоциативной выборке информации; блок фокусировки луча 10, блок хранения информации 11; блок формирования луча 12 и блок расщепления луча 13, например голографический или состоящий из двоякопреломляющих призм, осуществляют расщепление луча источника излучения 1 на множество лучей, число которых равно числу адресов блока адресации луча 3, блок формирования лучей 14; блок р асщепления луча 15, осуществляющий расщепление каждого луча, поступающего от блока расщепления 13 на множество лучей, число которых равно числу ячеек

УТ 9, отобража|ощих код признака опроса страницы информации, например, с опорми двоичными единицами; проекционный блок 16, блок формирования луча 17; блок расщепления луча 18, осуществляющий расщепление поступающего в него луча с блока адресации луча 3 на множество лучей, число которых равно числу

81

5 ячеек УТ 9, отображающих признак опроса слова или блока слов; блок формирования лучей 19. Блок управления (БУ) 20, обеспечивающий работу ААОЗУ в адресном и ассоциативном режимах обработки информации.

При адресной обработке информации устройство работает следующим образом.

Источник излучения 1 работает, например, при записи на длине волны )»»., при считывании — Х„„„., а при стирании—

Х „„р . По команде с блока 20 световой пучок через управляемый светопереключатель 2 поступает на блок адресации луча 3, устанавливается им в положение, соответствующее адресу микрокадра, информация в котором подлежит адресной обработке, Световой пучок проходит управляемый светопереключатель 4 и с помощью блока формирования луча 5, блоков сведения лучей 6 и 7 и блока формирования лучей 8 расширяется (или, например, расщепляется) и направляется для освещения всех рабочих ячеек управляемого транспаранта 9.

На управляемом транспаранте 9, например при записи, отображается код записываемой информации, поступающий по команде блока 20 из любого внешнего источника информации (например, ЗУ любого типа, процессора и т. д.).

При считывании и стирании страниц информации все информационные ячейки

УТ 9 работают на пропусканне; при стирании отдельных слов (блоков слов) в странице информации блок 20 переводит в ре-жим пропускания только те ячейки УТ 9, информация в которых должна стираться и перезаписываться, остальные ячейки маскируются. Промодулированный управляемым транспарантом 9 световой пучок с помощью блока фокусировки луча 10 направляется в блок хранения 11 для дальнейшей обработки.

При ассоциативной обработке информации устройство работает следующим образом.

В режиме ассоциативного поиска страниц информации источник излучения 1 работает на длине волны Х,„„, . По команде

БУ 20 управляемый светопереключатель 2 направляет световой пучок через блок формирования луча 12 на блок расщепления луча 13, который расщепляет луч источника излучения 1 на множество лучей, число которых равно числу адресов блока адресации луча 3. Это множество лучей через блок формирования лучей 14 подается на блок расщепления луча 15, который осуществляет расщепление каждого луча, поступающего от блока расщепнтеля луча 14, на множество лучей, число которых равно числу ячеек УТ 9, отображающих код признака опроса страницы информации, например, с опорными двоичными едини8331

6 цами. Эти световые пучки проекционным блоком 16 проецируются через блоки 6, 7 н 8 на управляемый транспарант 9 и освещают только те ячейки УТ 9, которые отображают код и освещают только те ячейки УТ 9, которые отображают код признака опроса страницы информации.

Промодулированные транспарантом УТ 9 световые пучки через блок фокусировки

1о лучей 10 поступают в блок хранения информации 11 для дальнейшей обработки.

В режиме ассоциативного поиска слова (блока слов) в странице информации источник излучения 1 работает иа длине вол1 ны л„„„. По команде с БУ 20 световой пучок через управляемый светопереключа. тель 2 поступает в блок адресации луча 3, которым устанавливается в положение, соответствующее адресу микрокадра, инфор2о мации в котором подлежит ассоциативной обработке. Управляемый светопереключатель 4 по команде БУ 20 направляет световой пучок через блок 17 на блок расщепления луча 18, который расщепляет

2S его на множество лучей, число которых равно числу ячеек УТ 9, отображающих код признака опроса слова или блока слов, например, с опорными двоичными единицами. Эти световые пучки через блок зо формирования лучей 19, блок сведения лучей 7 и блок формирования лучей 8 освещают все ячейки УТ 9, предназначенные для ассоциативных признаков слов (блоков слов), в которых БУ 20 отображает

3s при поиске признак опроса слова или блока слов.

Промодулированный УТ 9 световой пучок с помощью блока фокусировки луча 10 направляется в блок хранения информации

4О 11 для дальнейшей обработки.

Следует отметить, что канал освещения ячеек УТ 9, отображающих ассоциативные признаки слов (блоков слов), можно использовать и для освещения ячеек УТ 9, ь отображающих признак опроса страниц информации. В этом случае по команде

БУ 20 высвечиваются все адресные положения блока адресации луча 3 (например, электрооптического дефлектора). ПолученGo ный растр световых пучков поступает по команде БУ 20 через управляемый светопереключатель 4 и блок формирования луча 17 на блок расщепления луча 18, который расщепляет каждый пучок растра

БЗ па множество пучков, число которых равно числу ячеек УТ 9, отображающих признак опроса страницы информации. Эти пучки поступают через блок формирования луча

19 и блок сведения лучей 7 на блок фораo мирования луча 8 и освещают только те ячейки УТ 9, которые отображают признак опроса страницы информации.

Однако при использовании для ассоциативного поиска страниц информации отдельного канала можно получить дополни818331

7 тельный выигрыш в световой энергии, следовательно, в быстродействии, поскольку в качестве блока расщепления луча 13 можно использовать блок с меньшими потерями света, чем у блока адресации луча 3. Кроме того, в этом случае в качестве блока адресации луча в ААОЗУ могу1 использоваться более эффективные блоки, например акустооптические дефлекторы, не обеспечивающие одновременное высвечивание всех адресных положений луча, что необходимо прн ассоциативном поиске страниц информации.

Устройство позволит значительно снизить требования к мощности источника излучения, а также повысить быстродействие

ААОЗУ в ассоциативном режиме поиска примерно в 100 раз.

Формула изобретения

1. Ассоциативно-адресное оптическое запоминающее устройство, содержащее источник излучения, блок адресации луча, оптически связанный с первым блоком формирования лучей, второй блок формирования лучей, оптически связанный через управляемый транспарант с блоком фокусировки лучей, который оптически связан блоком хранения информации, и блок управления, выходы которого подключены к источнику излучения, блоку адресации луча, управляемому транспаранту и блоку хранения информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения быстродействия устройства, в него введены первый управляемый светопереключатель, третий блок формирования луча, первый блок расщепления луча, четвертый блок формирования лучей, второй блок расщепления луча, проекционный блок, первый блок сведения лучей, причем вход первого управляемого светопереключателя оптически связан с оптическим выходом источника излучения, первый оптический выход первого управляемого светопереключателя оптически связан с оптическим входом блока адресации луча, первый блок формирования лучей опгически связан с первым входом

8 первого блока сведения лучей, а второй оптический выход первого управляемого светопереключателя через последовательно расположенные третий блок формирования луча, первый блок расщепления луча, четвертый блок формирования лучей, второй блок расщепления луча, проекционный блок оптически связан с вторым оптическим входом первого блока сведения лучей, I0 а выход первого блока сведения лучей оптически связан с входом второго блока формирования лучей, выход блока управления подключен к первому управляемому светопереключателю, Is 2. Ассоциативно-адресное оптическое запоминающее устройство по и. 1, отл ич а ю щ е е с я тем, что в него введены второй управляемый светопереключатель, пятый блок формирования луча; третий блок

20 расщепления луча, шестой блок формирования лучей, второй блок сведения лучей; причем оптический вход второго управляемого светопереключателя оптически связан с выходом блока адресации луча, пер"0 вый оптический выход второго управляемого светопереключателя оптически связан с первым блоком формирования лучей, второй оптический выход второго управляемого светопереключателя через последоЗ0 вательно расположенные пятый блок формирования луча, третий блок расщепления луча, шестой блок формирования лучей оптически связан с первым входом второго блока сведения лучей, второй вход второз; го блока сведения лучей оптически связан с выходом первого блока сведения лучей, выход второго блока сведения лучей оптически связан с входом второго блока формирования лучей, выход блока управления

40 подключен к второму управляемому светопереключателю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство по заявке

N 2558655/18-24, кл. G 11 С 11/42, 1977, 2. Авторское свидетельство по заявке

М 2603039/18-24, кл. G 11 С 11/42, 1978.

818331

Составитель С. Самуцевич

Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Редактор О. Филиппова

Подписное

Заказ- 1288

Изд. М 111 Тираж 624

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома