PL106288B1 - Sposob oraz urzadzenie do sumowania liczb dwojkowych przez dzialanie na macierzach binarnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oraz urza¬ dzenie do sumowania liczb dwójkowych przez dzia¬ lanie na macierzach binarnych, zwlaszcza gdy ma¬ cierze binarne reprezentowane sa przez obrazy op¬ tyczne.

Znane sa sposoby sumowania liczb dwójkowych polegajace na przetwarzaniu bitów argumentów na bity sumy w sieciach logicznych realizujacych od¬ powiednie funkcje boolowskie. Dotychczasowe kon¬ strukcje sumatorów polegaja na realizacji tych sie¬ ci w postaci elektronicznych ukladów przelacza¬ jacych. Szy(bkO'sc dzialania sumaitorów eilektawidez- nych jest jednak ograniczona z racji istnienia zjawiska propagacji przeniesien w procesie sumo¬ wania.

Znane sa równiez koinstTiuikcje. pamieci hologra¬ ficznych, na przyklad rozwiazanie przedstawione polskim patentem nr 62 575, w którym nosnikiem informacji jest swiatlo, jednak przetwarzanie in¬ formacji, na przyklad sumowanie, nie moze byc w nich realizowane.

Istota sposobu bedacego przedmiotem wynalazku jest to, ze macierz binarna, która reprezentuje wynik, powstaje droga przetworzenia macierzy bi¬ narnych utrwalonych na stale w sumatorze. Ele¬ menty tych przetwarzanych macierzy binarnych sa stale i nie zaleza od bitów argumentów. Ma¬ cierz reprezentujaca wynik okreslona jest naste¬ pujacym wzorem: 39 n n n —1 2 XiXi +'2 Yiyi + 2 R^y i=0 i=0 i=0 gdzie n jest dlugoscia (liczba bitów) reprezentacji argumentów sumowania; X1, Y1, R1 sa macierzami binarnymi o ustalonych elementach wchodzacymi w sklad pamieci stalej sumatora i zawierajacymi po (n+1)2 elementów. Bity Xi, yL oraz r^ przybie¬ raja wartosci odpowiednio funkcji generacji prze¬ niesienia jedynkowego, funkcji generacji przenie¬ sienia- zerowego oraz funkcji propagacji przenie¬ sienia, na i-tej pozycji sumatora. Dzialania na ma¬ cierzach binarnych definiuje sie nastepujaco: kon- kateinacja . syimiboli typu Xixi oznacza' mincizeniie boolowskie kazdego elementu macierzy X1 przez cyfre binarna Xj; sumowanie macierzy binarnych polega na wykonaniu sumowania boolowskiego odpowiadajacych sobie elementów tych macierzy.

Z podanej zaleznosci wynika, ze macierz repre¬ zentujaca wynik-jest funkcja bitów, xi, yi raz rj i za ich posrednictwem, jest funkcja bitów argu¬ mentów.

Istota urzadzenia wedlug wynalazku jest to, ze wyjscia rejestrów argumentów sumowania pola¬ czone sa z wejsciami ukladu kodowania funkcji generacja i propagacji przeniesien na poszczegól¬ nych pozycjach sumy, którego wyjscia binarne po¬ laczone sa z wejsciami sterujacymi ukladu oswie¬ tlajacego, realizujacego wlaczanie zródel swiatla, które sa sprzezone optycznie z nosnikami trwa- 106 288106 288 3 lymi informacji oraz z mozaika odczytujaca tak, ze na powierzchni mozaiki odczytujacej pojawiaja sie jednoczesnie niektóre sposród obrazów utrwa¬ lonych na nosniku trwalym, nakladajac sie wza¬ jemnie.

Wynalazek pozwala na skrócenie czasu sumo- . wania przynajmniej o rzad wielkosci, w stosunku do typowej realizacji elektroniczneji, gdyz czas su¬ mowania w urzadzeniu wykorzystujacym sposób wedlug wynalazku nie zalezy w sposób istotny od dlugosci reprezentacji binarnej argumentów sumo¬ wania.

Wynalazek zostanie blizej objasniony przykla¬ dowo na podstawie ukladu przedstawionego na ry¬ sunku, który pokazuje uklad blokowy umozliwia¬ jacy sumowanie sposobem wedlug wynalazku liczb dwójkowych przez dzialanie na macierzach binar¬ nych.

Zasada dzialania urzadzenia bedacego przedmio¬ tem wynalazku polega na reprezentowaniu ma¬ cierzy binarnych za pomoca obrazów optycznych i przetwarzaniu tych obrazów.

Argumenty sumowania przesylane sa z reje¬ strów 1 i 2 do ukladu kodowania funkcji gene¬ racji i propagacji przeniesien 3, gdzie w elektro¬ nicznej sieci logicznej obliczane sa bity xt, yt oraz Ti. Bity te steruja wlaczaniem pojledynczych la¬ serów pólprzewodnikowych zgrupowanych w mo¬ zaice oswietlajacej 4. Wiazka generowana przez kazdy z laserów oswietla odpowiadajacy mu frag¬ ment hologramu 5. Na kazdym fragmencie utrwa¬ lono jedna z 3n+2 macierzy binarnych. Obraz rze¬ czywisty tej macierzy pojawia sie na powierzchni mozaiki odczytujacej 6.

Jednoczesnie wyswietlonych zostaje n+1 macie¬ rzy. Dzieki odpowiedniemu kodowaniu macierzy, w którym pole nieoswietlone reprezentuje „zero", a oswietlone — „jedynke", uzyskuje sie realizacje sumowania macierzy przez nakladanie na siebie ich obrazów optycznych. Jednoczesne pojawienie sie wielu obrazów na tym samym obszarze mo¬ zaiki odczytujacej umozliwia przetwarzanie infor¬ macji i tym samym stanowi ceche odrózniajiaca sumator bedacy przedmiotem wynalazku od zna¬ nych pamieci holograficznych. Obraz odpowiada¬ jacy macierzy reprezentujacej wynik utworzony jest na powierzchni mozaiki odczytujacej 6, której od¬ powiednie polaczenia wewnetrzne umozliwiaja jed¬ noczesne przetworzenie tej macierzy na bity sumy, przesylane nastepnie do rejestru wyjsciowego 7.

Zastosowanie holografii do zapisu macierzy bi¬ narnych zapewnia wysoka niezawodnosc ich od¬ czytu oraz prostote ukladu optycznego.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób sumowania liczb dwójkowych przez dzialanie na macierzach binarnych, zwlaszcza re¬ prezentowanych przez obrazy optyczne, znamienny tym, ze w celu otrzymania macierzy reprezentu¬ jacej wynik sumowania przetwarza sie macierze binarne utrwalone na stale w sumatorze, przy czym elementy tych macierzy binarnych sa stale i nie zaleza od bitów argumentów.

2. Urzadzenie do sumowania liczb dwójkowych przez dzialanie na macierzach binarnych, zwlasz¬ cza reprezentowanych przez obrazy optyczne, zna¬ mienny tym, ze wyjscia rejestrów argumentów (1) i (2) polaczone sa p wejsciami ukladu kodowania (3) funkcjH generacji i propagacji przeniesien na poszczególnych pozycjach sumy, którego wyjscia binarne polaczone sa z wejsciami sterujacymi ukladu oswietlajacego (4) realizujacego wlaczanie zródel swiatla, sprzezonych optycznie z nosnikiem trwalym (5) informacji, korzystnie w postaci ho¬ logramu, oraz z mozaika odczytujaca (6). PZOraf. Koszalin D-1601 110 egz. A-4 tfena 45 il