SU1711201A1 - Image logical processing unit - Google Patents

Image logical processing unit Download PDF

Info

Publication number
SU1711201A1
SU1711201A1 SU894719346A SU4719346A SU1711201A1 SU 1711201 A1 SU1711201 A1 SU 1711201A1 SU 894719346 A SU894719346 A SU 894719346A SU 4719346 A SU4719346 A SU 4719346A SU 1711201 A1 SU1711201 A1 SU 1711201A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
optical
inputs
matrix
photodiode
input
Prior art date
Application number
SU894719346A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Красиленко
Виктор Николаевич Дубчак
Владимир Ильич Билык
Вадим Дмитриевич Фролов
Original Assignee
Винницкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Винницкий политехнический институт filed Critical Винницкий политехнический институт
Priority to SU894719346A priority Critical patent/SU1711201A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1711201A1 publication Critical patent/SU1711201A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  реализации матричных оптических процессоров. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Устройство содержит матрицы  чеек пам ти и матрицы логических  чеек, а также блок управлени , осветитель и оптоэлектронный затвор. Положительный эффект достигаетс  за счет уменьшени  числа тактов обработки, а также применени  в составе  чеек биспин- фотоприемников. 2 з,п. ф-лы. 4 ил.The invention relates to automation and computer technology and can be used to implement matrix optical processors. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. The device contains matrices of memory cells and matrixes of logic cells, as well as a control unit, an illuminator and an optoelectronic shutter. A positive effect is achieved by reducing the number of processing cycles, as well as the use of Bispin-photodetectors as part of the cells. 2 h, para. f-ly. 4 il.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  реализации матричных процессов .The invention relates to automation and computing and can be used to implement matrix processes.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства..The purpose of the invention is to increase the speed of the device ..

Нафиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - блок управлени ; на фиг.З - схема генератора; на фиг.4 - схема одновибратора.Figure 1 presents the block diagram of the device; 2 shows a control unit; on fig.Z - generator circuit; figure 4 - scheme of the one-shot.

Устройство содержит (п+1) матриц  чеек 1 пам ти, п матриц логических  чеек 2, оптоэлектронный затвор 3, осветитель 4 и блок 5 управлени . В состав  чеек вход т биспин- фотоприемники 6, фотодиоды 7, светодиоды 8. Кроме того, ,в состав логических  чеек входит конденсатор 9. На фиг.1 показаны также коллиматор 10, вход 11 запуска устройства , первый и второй выходы 12 и 13 блока управлени .The device contains (n + 1) matrices of memory cells 1, n matrices of logic cells 2, an optoelectronic shutter 3, an illuminator 4 and a control unit 5. The cells consist of bis-photodetectors 6, photodiodes 7, LEDs 8. In addition, the capacitor cells are part of the logical cells. The collimator 10, the device start input 11, the first and second outputs 12 and 13 of the block are also shown in FIG. management

Блок управлени  Ъ (фиг.2) содержит генератор 14, (п+1)-разр дный счетчик 15, выходы разр дов которого образуют первую группу входов коммутатора 16, втора  группа входов которого соединена с выходамиThe control unit b (figure 2) contains a generator 14, (n + 1) -disable counter 15, the outputs of the bits of which form the first group of inputs of the switch 16, the second group of inputs of which are connected to the outputs

соответствующих ключей 17i - 17Р (). Генератор 14 выходом 18 соединен с счетным входом счетчика 15.the corresponding keys 17i - 17Р (). The generator 14 output 18 is connected to the counting input of the counter 15.

Генератор (фиг.З) содержит элемент ИЛИ 19, одновибраторы 20i-20p, элемент ИЛИ 21.The generator (fig.Z) contains the element OR 19, one-shot 20i-20p, the element OR 21.

Одновибратор содержит (фиг.4) резистор 22, транзистор 23, биспин-прибор 24, конденсатор 25 , резистор 26, светодиод 27, резистор 28, RS-триггер 29.The single vibration comprises (FIG. 4) a resistor 22, a transistor 23, a bispin device 24, a capacitor 25, a resistor 26, an LED 27, a resistor 28, an RS flip-flop 29.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл  вычислени  значени  заданной (произвольной) логической функции от п информационных операндов картинного типа, нужно составить 2П минтермов входных операндов, представл ющих собой произведени  комбинаций пр мых и инверсных входных операндов. Тогда каждой логической функции будет поставлен в соответствие набор разрешающих сигналов трго или иного минтерма. вход щего в формирование именноданной логической функции, т.е.To calculate the value of a given (arbitrary) logical function of the n information operands of the picture type, it is necessary to compile 2P minmeters of input operands, which are products of combinations of direct and inverse input operands. Then each logical function will be assigned a set of enabling signals of a third or other minmeter. included in the formation of the named logical function, i.e.

Ј f(xixn) 2/TjAj,Ј f (xixn) 2 / TjAj,

J 1J 1

(L

сwith

hoho

оabout

где Aj 1, если Tj входит в логическую сумму, и AJ 0 - в противном случае.where Aj is 1 if Tj is included in the logical sum, and AJ 0 is otherwise.

Таким образом, суть вычислительного процесса Заключаетс  в последовательном формировании во времени значений теку- щих минтермов и в соответствии с той или иной логической функцией их разрешение (включение) или запрещение. Такое формирование в устройстве основано на использовании свойств биспин-фотоприемников, преобразующих оптические сигналы, поступающие на их оптический вход, в длительность определенного временного интерва ла задержки. Если со входа Х2 на оптический вход соответствующего бис- пин-фотоприемника 6 подаетс  Оптический сигнал, то на выходе соответствующего светодиода 8 по вл ютс  последовательно разделенные некоторым временным интервалом Ti импульсыч Ни xi на Нихи где Ни -значение части произвольного минтерма, сформированного предыдущими информационными операндами. Таким образом в устройстве формируютс  последовательно расположенные во времени значени  всех текущих минтермов, причем соответствующий управл ющий сигнал с первого выхода 12 блока .5 управлени  разрешает прохождение соответствующего сформированного минтерма через оптоэлекронный затвор 3. Последн   матрица  чеек пам ти 1п+1 обеспечивает накопление разрешенных значений минтермов и формирование окончательного результата вычислений.Thus, the essence of the computational process is the sequential formation in time of the values of the current minterms and, in accordance with one or another logical function, their resolution (inclusion) or prohibition. Such formation in the device is based on the use of the properties of bispin photodetectors, which convert optical signals arriving at their optical input, into the duration of a certain time interval of the delay. If an optical signal is fed from the input x2 to the optical input of the corresponding bispin-photodetector 6, then the output of the corresponding led 8 appears sequentially separated by a certain time interval Ti pulses xi xi to Nihi where Ni is the value of the part of the arbitrary minterm formed by the previous information operands . Thus, in the device, the values of all current minters are sequentially arranged in time, with the corresponding control signal from the first output 12 of the control block. 5 allowing the corresponding generated minmeter to pass through the optoelectronic shutter 3. The last matrix of memory cells 1p + 1 provides an accumulation of allowed values of the minterms and the formation of the final result of the calculations.

Врем  задержки Tj зависит от интен- сивности входных операндов, напр жени  питани  и емкостей, конденсаторов 9. При посто нном питании и рассмотрении бинарных операндов временна  задержка пропорциональна соответствующей при- мен емой емкости. В результате соответствующим подбором емкости в каждой из логических  чеек, а значит, и времени задержки формировани  последовательности значений минтермов, обеспечиваетс  фор- мирование всех возможных 22п значений соответствующих логических функций.The delay time Tj depends on the intensity of the input operands, the voltage of the power supply and the capacitors, and the capacitors 9. With constant power and consideration of the binary operands, the time delay is proportional to the corresponding applied capacitance. As a result, an appropriate selection of the capacitance in each of the logical cells, and hence the delay time of the formation of a sequence of minter values, ensures the formation of all possible 22n values of the corresponding logical functions.

С другой стороны, в соответствующие моменты времени на вход оптоэлектронного затвора 3 должен быть подан соответствующий разрешающий сигнал, формируемый блоком 5 управлени .On the other hand, at the appropriate time points, the corresponding permitting signal generated by the control unit 5 must be supplied to the input of the optoelectronic shutter 3.

„ При подаче сигнала на вход 11 запуска устройства на выходе 18 генератора 14 последовательно во времени формируютс  электрические сигналы. Задержку сигналов обеспечивает каждый из одновибраторов 20i-20p, причем врем  задержки пропорционально выбранному на переменном резисторе 28 сопротивлению. Следовательно,на счетный вход счетчика 15 через интервалы времени ц будут поступать единичные сигналы .When a signal is applied to the launch input 11 of the device, electrical signals are generated at the output 18 of the generator 14 sequentially in time. The delay of the signals is provided by each of the single-shot 20i-20p, and the delay time is proportional to the resistance selected on the variable resistor 28. Consequently, single signals will be received at the counting input of the counter 15 at time intervals η.

Состо ни  ключей выбираютс  в зависимости от значени  вычисл емой функции, т.е. сигнал формируетс  на выходах тех ключей 17i-17p, значени  соответствующих термов которых должны войти в логическую сумму при окончательном формировании результата. В начальный момент времени значение счетчика равно единице, поэтому в зависимости от состо ни  первого ключа 17i на выходе 12 формируетс  1 ,или О. Затем через врем  п значение счетчика равно двум, поэтому уже в зависимости от состо ни  второго ключа 172, на выходе 12 формируетс  1 или О. И т.д. до тех пор, пока значение счетчика не станет равным 2, когда будет сформирован последний управл ющий сигнал.The key states are selected depending on the value of the calculated function, i.e. the signal is generated at the outputs of those keys 17i-17p, the values of the corresponding terms of which should be included in the logical sum in the final formation of the result. At the initial moment of time, the counter value is one, therefore, depending on the state of the first key 17i, 1 or O is formed at output 12. Then, after time n, the counter value is two, therefore, depending on the state of the second key 172, output 12 1 or O is formed. And so on. until the counter value becomes 2, when the last control signal is generated.

Таким образом, формирование управл ющих сигналов реализуетс  синхронно во времени с формированием соответствующих текущих значений минтермов.Thus, the generation of control signals is realized synchronously in time with the formation of the corresponding current values of the minters.

Устройство обеспечивает выполнение всего спектра логических функций от картинных операндов при высоком быстродействии , обусловленном малым числом тактов и высоким быстродействием биспин-фотоприемников . При этом за счет одновременной подачи на входы xi картинныхоперандов нет необходимости примен ть дополнительные блоки пам ти дл  хранени  операндов.The device provides the implementation of the entire spectrum of logical functions of picture operands at high speed, due to the small number of cycles and high speed Bispin-photodetectors. At the same time, due to the simultaneous supply to the xi inputs of picture operands, there is no need to use additional memory blocks to store operands.

Claims (3)

Формула изобретени  1. Устройство дл  логической обработки изображений, содержащее блок управлени , блок пам ти, выполненный в виде первой матрицы  чеек пам ти, первые и вторые входы которых соединены соответственно с шиной положительного напр жени  и шиной нулевого потенциала, и блок формировани  логических функций, выполненный в виде первой матрицы логических  чеек, первые и вторые входы которых соединены соответственно с шиной положительного напр жени  и шиной нулевого потенциала, первые оптические входы логических  чеек первой матрицы св заны с оптическими выходами соответствующих  чеек пам ти первой матрицы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в него дополнительно введены п матриц  чеек пам ти, где п - количество обрабатываемых изображений , первые и вторые входы которых соединены соответственно с шиной положительного напр жени  .и с шиной нулевого потенциала, и п-1 матриц логических  чеек, первые и вторые входы которых соединены соответственно с шиной положительного напр жени  и шиной нулевого потенциала, а также оптоэлектронный за- твор и осветитель, подключенные соответ- ственно к первому и второму выходам блока управлени , вход которого  вл етс  входом запуска устройства, оптические выходы  чеек пам ти 1-й (1-2, ,...,п) матрицы св заны С первыми оптическими входами соответственно логических  чеек 1-й матрицы, оптические выходы логических  чеек j-й 0 1п-1)Claim 1. A device for logical image processing comprising a control unit, a memory unit made in the form of a first matrix of memory cells, the first and second inputs of which are connected respectively to a positive voltage bus and a zero potential bus, and a logic function generating unit made in the form of the first matrix of logic cells, the first and second inputs of which are connected respectively to the positive voltage bus and the zero potential bus, the first optical inputs of the logic cells of the first The matrices are associated with the optical outputs of the respective memory cells of the first matrix, characterized in that, in order to increase the speed of the device, additional memory cell matrices are added to it, where n is the number of processed images, the first and second inputs of which are connected respectively to the bus a positive voltage .and a zero-potential bus, and n-1 matrixes of logic cells, the first and second inputs of which are connected respectively to the positive voltage bus and a zero potential bus, as well as an optoelec a tronic shutter and an illuminator connected, respectively, to the first and second outputs of the control unit, whose input is the device start input, the optical outputs of the memory cells of the 1st (1-2, ..., n) matrix are connected With the first optical inputs, respectively, of the logic cells of the 1st matrix, the optical outputs of the logic cells of the jth 0 1n-1) матрицы св заны с первыми оптическими входами соответствующих  чеек пам ти 0+1)-й матрицы и вторыми оптическими входами соответствующих  чеек пам ти j -и матрицы, оптические выходы логических  чеек n-й матрицы св заны со вторыми оп- тическими входами  чеек пам ти n-й матри- цы и через о птоэлектронный затвор - с первыми оптическими входами  чеек пам ти (п+1)-й матрицы, оптические выходы которых образуют информационный оптический выход устройства, осветитель оптически св зан с первыми оптическими входами  чеек пам ти первой и (п+1)-й матриц , вторые оптические входы логических  чеек первой -ч1-й матриц образуют соответственно первый n-й информационные оптические входы устройства.matrices are associated with the first optical inputs of the corresponding memory cells of the 0 + 1) -th matrix and the second optical inputs of the corresponding memory cells of the j-matrix, the optical outputs of the logical cells of the n-th matrix are connected with the second optical inputs of the memory cells The n-th matrix and via the photoelectric shutter — with the first optical inputs of the memory cells (n + 1) -th matrix, the optical outputs of which form the information optical output of the device; the illuminator is optically connected to the first optical inputs of the memory cells first and (n + 1) -th matrices, in orye optical inputs of the first logic cells -ch1 minutes matrix form, respectively, a first n-th optical information input device. 2.Устройство поп.1,отличающее- с   тем, что кажда   чейка/пам ти содержит биспин-фотоприемник, фотодиод и светоди- од, первый электрод биспин-фотоприемни- ка соединен с первым входом  чейки второй и третий электроды подключены соответственно к аноду светодиода и к катоду фотодиода, анод фотодиода и катод светодиода подключены к второму входу  чейки, оптический выход светодиода св зан с оптическим входом биспин-фотоприемника, оптические входы фотодиода и биспин-фотоприемника  вл ютс  соответственно первым и вторым оптическими входами  чейки, а оптический выход светодиода - ее оптическим выходом.2. Pop-1 device, characterized in that each cell / memory contains a bispin photodetector, a photodiode and a light emitting diode, the first electrode of a bispin photodetector is connected to the first input of the second and third electrodes of the diode and the photodiode cathode, the photodiode anode and the LED cathode are connected to the second cell input, the optical output of the LED is connected to the optical input of the bispin photodetector, the optical inputs of the photodiode and the photopin diode are respectively the first and second optical inputs eyki and optical output of the LED - its optical output. 3.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что кажда  логическа   чейка содержит биспин-фотоприемник, фотодиод, светодиод и конденсатор, первый электрод биспин-фотоприемника соединен с первым входом  чейки, второй и третий электроды подключены соответственно к аноду светодиода и к катоду фотодиода, соединенным между собой через конденсатор, анод фотодиода и катод светодиода подключены к второму входу  чейки, оптические входы фотодиода и биспин-фото.приемника  вл ютс  соответственно первым и вторым оптическими входами  чейки, а оптический выход светодиода - ее оптическим .выходом.3. The device according to claim 1, wherein the logical cell each contains a bispin photodetector, a photodiode, a light emitting diode and a capacitor, the first electrode of the bispin photodetector is connected to the first input of the cell, the second and the third electrodes are connected respectively to the anode of the LED and to the cathode of the photodiode interconnected via a capacitor, the anode of the photodiode and the cathode of the LED are connected to the second input of the cell, the optical inputs of the photodiode and the bispin photo. receiver are respectively the first and second optical inputs of the cell, and The output of the LED is its optical output. ФигЛFy JLJl Щи г. 1Schi 1 ЩигЗSchigZ Q+fQ + f ЩигЛSchigl
SU894719346A 1989-07-14 1989-07-14 Image logical processing unit SU1711201A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894719346A SU1711201A1 (en) 1989-07-14 1989-07-14 Image logical processing unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894719346A SU1711201A1 (en) 1989-07-14 1989-07-14 Image logical processing unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1711201A1 true SU1711201A1 (en) 1992-02-07

Family

ID=21461061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894719346A SU1711201A1 (en) 1989-07-14 1989-07-14 Image logical processing unit

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1711201A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541933C1 (en) * 2014-03-27 2015-02-20 Владислав Валерьевич Каменский Optical programmable logic array

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1645974, кл. G 06 G 9/00, 30.10.89. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541933C1 (en) * 2014-03-27 2015-02-20 Владислав Валерьевич Каменский Optical programmable logic array

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4779235A (en) Parallel operation optical processor unit
EP0468669B1 (en) Optical shift register
SU1711201A1 (en) Image logical processing unit
US4963869A (en) Parallel residue to mixed base converter
US3351928A (en) Display apparatus
SU1668984A1 (en) Device for logical image processing
US3112403A (en) Electroluminescent information processing circuit
RU1795439C (en) Equipment for commutation of optical binary images
US3087067A (en) Solid-state optical ring counter employing electroluminescent and photoconductive elements
SU1631719A1 (en) Device for parallel recording, storage and reflection of image
SU1509863A1 (en) Device for computing logical function systems
RU2057362C1 (en) Hybrid transputer for optoelectronic neural processor
SU605214A1 (en) Optic-electronic multiplier
SU1386992A1 (en) Optoelectronic adder
SU796845A1 (en) Optronic decimal adder
SU1019439A1 (en) Device for determining extremal numbers
SU1730640A1 (en) Correlator
SU1465913A1 (en) Optronic shift register
SU698016A1 (en) Optronic computer
SU1432768A1 (en) Optronic module
Krasilenko et al. A RANK ANALOGUE PRE-PROCESSOR BASED ON ITTERATIVE SORTING NODE FOR IMAGE NONLINEAR PROCESSING
SU1223221A1 (en) Device for sorting numbers
RU2074417C1 (en) Optoelectronic model of neural network
SU1453395A1 (en) Haar function generator
SU1749882A1 (en) Function analog-to-digital converter of images of parallel type