SU1539754A1 - Оптоэлектронное устройство вычитани дес тичных чисел - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  выполнени  операций вычитани  дес тичных чисел в логико-временных средах. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства. Дл  достижени  цели в устройство, содержащее регенеративный бистабильный оптрон, первый и второй оптоэлектронные регистры, содержащие элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и разр дные  чейки, введена группа элементов ИЛИ, группа элементов И и группа элементов НЕ, а также два элемента И, кроме того, в каждую разр дную  чейку оптоэлектронных регистров введен дополнительный элемент ИЛИ. Вместе с новыми св з ми это позвол ет повысить скорость сдвига информации в оптоэлектронных регистрах при выполнении последовательного вычитани  дес тичных чисел в единичном нормальном коде. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  выполнени  операций вычитани  дес тичных чисел в логико- временных средах.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства.

На чертеже представлена структурна  схема оптоэлектронного устройства вычитани  дес тичных чисел.

Оптоэлектронное устройство вычитани  содержит два оптоэлетстронных регистра 1 и 2 операндов А и В соответственно , регенеративный бистабиль- ный оптрон 3, группу 4 оптоэлектрон- ных элементов ИЛИ, группу 5 оптоэлек- тронных элементов НЕ, группу 6 оптоэлектронных элементов И, оптоэлектронные элементы И 7 и 8. Каждый оп- тоэлектроннын регистр представлен двум  разр дными  чейками 9 и 10, оп тоэлектронным элементом И 11 и оп- тоэлектронным элементом ИЛИ-НЕ 12, - а кажда  разр дна   чейка регистров 1 и 2 содержит два оптоэлектронных квантующих модул  13 и 14, два модул тора 15 и 16 и оптоэлектронный элемент ИЛИ 17. В каждой разр дной  чейке регистров 1 и 2 у модул  13 оптический вход 18 соединен с выходом модул тора 15, а электрические входы соединены с выходом 19 модул тора 15 и с шиной 20 питани , у модул  14 оптический вход I соединен с выходом модул тора 16, а электрические входы соединены г выходом 22 мосл

00

со 1 ел

дул тора 16 и с шиной 20 питани . Кроме того, модуль 13 оптически соединен с выходом 23 модул  14, который оптически соединен с выходом 24 модул  13, а модуль 13 электрически соединен также с выходом 22 модул тора 16. Оптический, вход 25 модул тора 15  вл етс  оптическим входом каждой разр дной  чейки 9 и 10 регистров 1 и 2. В младших разр дных  чейках обоих регистров 1 и 2 выход дев того разр да модул  14 оптически соединен с оптическим входом 26 моду

по выходу 24 модул  13. Например, цифра 7 записываетс  в следующем виде: модуль 13 - 111111100, модуль 14- 000000011.

При поступлении запускающего оптического сигнала длительностью lk (где t - врем  срабатывани  регенеративного бистабильного оптрона) на вход 30 регенеративного бистабильного оптрона 3 происходит срабатывание последнего и по вление на его выходе 29 оптического сигнала, который поступает одновременно на оптические

л  13, оптическим входом 27 модул  14 J5 входы всех элементов И 6. - 6П и при

и первым входом оптоэлектронного элемента ИЛИ 17 последующей разр дной   чейки, В обоих регистрах 1 и 2 выход 28 дев того разр да модул  14

каждой разр дной  чейки оптически со- 2Q разр дных  чейках регистров 1 и 2

единен с соответствующим входом первого оптоэлектронного элемента И 11, выход которого соединен с первым входом оптоэлектронного элемента ИЛИ-НЕ 12, второй вход которого оптически соединен с выходом 29 регенеративного бистабильного оптрона 3, единичный оптический вход 30 которого соединен с входом запуска устройства . Нулевые оптические входы 31 и 32 регенеративного бистабильного оптрона 3 соединены с выходом оптоэлектронного элемента И 11 соответственно 1 и 2 регистров, В каждой разр дной  чейке обоих регистров 1 и 2 выход оптоэлектронного элемента ИЛИ 17 соединен с оптическим входом 33 модул тора 16, Выход элемента ИЛИ-НЕ 12 в регистре 1 соединен с оптическим выходом 34 признака присутстви  разности в регистре 1, а в регистре 2 - с оптическим выходом 35 признака присутстви  разности в регистре 2,

25

30

35

40

одновременно находитс  единична  информаци , через элемент ИЛИ 17 в этих разр дных  чейках вызывает срабатывание модул тора 16, Последнее приводит к увеличению записанного в модуль 14 кода количества единиц, а .следовательно, к обнулению соответствующих разр дов модул  13 через оптическую св зь на выходе 23 модул  14 Увеличение количества единиц происхо дит до тех пор, пока в дев том разр де одного из двух модулей 14 одноименных разр дных  чеек не по витс  единичный оптический сигнал, свиде- тельствующий о том, что соответствующий модуль 13 обнулен. Таким образом, во всех одноименных разр дных  чейках регистров 1 и 2 происходит сдвиг информации до тех-пор, пока не обнулит- с  один из двух модулей 13 всех одноименных разр дных  чеек

В это врем , если с выхода 28 дев того разр да модул  14 каждой раз- Оптоэлектронное устройство вычита- .,- р дной  чейки регистров 1 и 2 на со- ни  дес тичных чисел работает следую- ответствующий вход элемента И II одшим образом.

По оптическому входу 25 модул тора 15 во всех разр дных Ячейках регистров 1 и 2 происходит запись соответствующих операндов А и В параллельно по разр дам в единичном нормаль-- ном коде: в регистр 1 записываетс  операнд А, в регистр 2 - операнд В, Причем в модуле 13 каждой разр дной  чейки обоих регистров записываетс  соответствующа  цифра в пр мом коде, а в модулР 14 - в дополнительном до дев ти коде за счет оптической св зи

отсутствии единичного сигнала на выходах соответствующих элементов ИЛИ 4(- 4П, что возможно в случае, когда в соответствующих одноименных

5

0

5

0

одновременно находитс  единична  информаци , через элемент ИЛИ 17 в этих разр дных  чейках вызывает срабатывание модул тора 16, Последнее приводит к увеличению записанного в модуль 14 кода количества единиц, а .следовательно, к обнулению соответст вующих разр дов модул  13 через оптическую св зь на выходе 23 модул  14 Увеличение количества единиц происхо - дит до тех пор, пока в дев том разр де одного из двух модулей 14 одноименных разр дных  чеек не по витс  единичный оптический сигнал, свиде- . тельствующий о том, что соответствующий модуль 13 обнулен. Таким образом, во всех одноименных разр дных  чейках регистров 1 и 2 происходит сдвиг информации до тех-пор, пока не обнулит- с  один из двух модулей 13 всех одноименных разр дных  чеек

0

5

новременно не поступает оптический сигнал, что свидетельствует о наличии единичной информации в модуле 13 соответствующей разр дной  чейки регистров 1 и 2, установки в нулевое состо ние регенеративного бистабильного оптрона 3 не происходит,Однако наличие оптического сигнала на выходе 29 регенеративного бистабильного оптрона 3, поступающего на вход элемента И 8, при присутствии единичного сигнала на выходе элемента И 7, что возможно в случае, когда на выхо5-J

дах элементов ИЛИ одновременно присутствует единичный сигнал,свидетельствующий о том, что информаци  в одном из двух модулей 13 соответствующих одноименных разр дных  чеек регистров 1 и 2 равна нулю, через элемент ИЛИ 17 первой разр дной  чейки 9 обоих регистров 1 и 2 вызывает срабатывание модул тора 16, Последт нее приводит в следующий момент к увеличегшю информаци  на один единичный разр д в модуле 14 первой разр дной  чейки 9 регистров 1 и 2, что соответственно вызывает обнуление соответствующего разр да модул  13 в необнуленной разр дной  чейке 9, а в обнуленной разр дной  чейке 9 приводит к установке в единичное состо ние всего модул  13 по оптическому входу 26 и к обнулению всего модул  14 по оптическому входу 27, а также через оптроэлектронный элемент ИЛИ 17 в последующей разр дной  чейке данного регистра - к срабатыванию модул тора 16, который увеличивает информацию на один единичный разр д в модуле 14 этой разр дной  чейки, что соответственно вызывает обнуление соответствующего разр да модул  13 данной разр дной  чейки.

В дальнейшем присутствие оптического сигнала выходе 29 регенеративного бистабильного оптрона 3 аналогично осуществл ет процесс обнулени  модул  13 каждой разр дной  чейки обоих регистров 1 и 2 до тех пор, пока в дев том разр де модул  14 каждой разр дной  чейки одного из регистров не по вл етс  единичный оптический сигнал.

Бела с выхода 28 дев того разр да модул  14 каждой разр дной  чейки регистров 1 или 2 на соответствующий вход элемента И II одновременно поступает оптический единичный сигнал, что свидетельствует о том, что информаци , записанна  в соответствующем регистре равна нулю, тогда единичный оптический сигнал на выходе элемена И 1 1 регистров 1 и 2 вызывает обнуление регенеративного бистабильного оптрона 3 При этом прекращаетс  поступление оптического единичного сигнала через элементы ИЛИ 4 -4 и 8 на входы модул торов J6 каждой азр дной  чейки регистров 1 и 2, то необходимо дл  предотвращени  становки в единичное состо ние все-

39754

го модул  13 и обнуление модул  14 соответствующих разр дных  чеек регистра 1 или 2,

Таким образом, один из регистров (1 или 2)  вл етс  обнуленным, а в другом записана разность операндов А и В, О том, что разность находитс , например, в регистре 1, свиде- Q тельствует наличие оптического сигнала на выходе 34 признака присутстви  разности в регистре J, в противном случае оптический сигнал присутствует на выходе 35 признака присут- 15 ствн  разности в регистре 2,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Оитоэлектронное устройство вычитани  дес тичных чисел, содержащее ре- 20 генеративный бистабилъный оптрон и первый и второй оптоэлектронные регистры , содержащие элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и разр дные  чейки по числу дес тичных разр дов, кажда  из 25 которых содержит два оптоэлектронных квантующих модул  и два модул тора, причем в каждой разр дной  чейке обоих оптоэлектронных регистров первые электрические входы первого и эд второго квантующих модулей соединены с электрическими выходами соответственно первого и второго модул торов, а вторые электрические входы подключены к шине питани  устройства, первый оптический вход первого оптоэлек- тронного квантующего модул  соединен с выходом второго оптоэлектронного квантующего модул , первый оптический вход которого соединен с выходом первого оптоэлектронного квантующего модул , оптические входы первых модул торов разр дных  чеек первого и второго оптоэлектрониых регистров соединены с соответствующими разр дами дс входов соответственно первого и второго операндов устройства, вторые оптические входы первого и второго оптоэлектронных квантующих модулей в каждой разр дной  чейке обоих опто- 5Q электронных регистров соединены с оптическими выходами соответственно первого и второго модул торов, первый оптический выход дев того разр - да второго оптоэлектронного квантующего модул  каждой разр дной  чейки

   35

   40

   5

   оптически соединен с соответствующим входом элемента И соответствующего оптоэлектронного регистра, третий электрический вход парного оптоэлек-

   тронного квантующего модул  в каждой разр дной  чейке соединен с электрическим выходом второго модул тора, второй оптический выход дев того разр да второго оптоэлектронного квант тующего модул  соединен с третьими оптическими входами первого и второго оптоэлектронных квантующих модулей ,.в каждом оптоэлейтронном регист- ре выход элемента И оптически соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого оптически соединен с выходом регенеративного би- стабильного оптрона, единичный опти- ческий вход которого соединен с входом запуска устройства, первый и второй нулевые оптические входы регенеративного бистабильного оптрона соединены с выходами элементов И первого и второго оптоэлектронных регистров, выход элемента ИЛИ-НЕ каждого оптоэлектронного регистра соединен с оптическим выходом признака присутстви  разности в соответствующем оптоэлек- тронном регистре, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в устройство введены группы элементов ИЛИ, НЕ, И, два элемента И, а в каждую разр дную  чейку обоих от оэлектронных регистров введен элемент ИЛИ, причем первые оптические выходы дев тых разр дов вторых оптоэлектронных квантующих модулей одноименных разр дных  чеек обо- их оптоэлектронных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего элемента ИЛИ группы, выход каждого элемента ИЛИ группы через соответствующий элемент НЕ группы оптически подключен к первому входу соответствующего элемента И группы, второй вход которого оптически соединен с выходом регенеративного бистабильного оптрона, выход каждого элемента И группы оптически соединен с первым входом элемента ИЛИ в соответствующей разр дной  чейке каждого оптоэлектронного ре-. гистра, выход каждого элемента ИЛИ группы оптически соединен с соответствующим входом первого элемента И, выход которого оптически соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого оптически соединен с выходом регенеративного бистабильного оптрона, выход второго элемента И оптически соединен с вторым входом элемента ИЛИ в первой разр дной  чейке каждого оптоэлектронного регистра, а второй вход элемента ИЛИ в каждой разр дной  чейке, кроме первой, каждого оптоэлектронного .регистра соединен с вторым оптическим выходом дев того разр да второго оптоэлектронного квантующего модул  предыдущей разр дной  чейки, выход элемент-а ИЛИ в каждой разр дной  чейке каждого оптоэлектронного , регистра оптически соединен с входом второго модул тора.