Оптикоэлектронное арифметическое устройство

285350 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликПриоритетОпубликован Комитет по делам иаобретеиий и открыти при Совете Мииистрре СССР1970. Бюллетень3 та опубликования описания 24.11.191; - у юЩГЖА Авторыизобретени Н, Иванов, В, Ф. Писаренко и Р. Ф. Ивано явител ПТИКОЭЛЕКТРОННОЕ АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОИС Для выполнения опер ацчисел А и В изготовляютцы этих чисел. Столбцовуюрицы совмещают так, что и перемножения ерфокарты-матрии строчную маты их диагонали Изобретение относится к вычислительнойтехнике и оптоэлектронике,Известны арифметические устройства, содержащие электроннолучевую трубку, диафрагмы и светопроводы.5В предложенном устройстве светопроводырасположены вдоль побочных диагоналей матрицы управляемых диафрагм, помещенныхперед экраном электроннолучевой трубки, исвязаны с фоточувствительными входами сумматора параллельного действия. Это позволяет упростить устройство и увеличить объемобрабатываемой информации.На чертеже изображена предлагаемая функциональная схема устройства, Оптическая 15часть устройства состоит из люминесцирующего покрытия экрана электроннолучевой трубки 1 и системы светопроводов 2.Перемножаемые двоичные числа А и В задаются матрицами диафрагм. В описываемом 20макете матрицами служат перфокарты.Число А перфорируется столбцами, и перфокарта представляет собой столбцовую матрицу. Перфокарта числа В образует строчнуюматрицу,25 совпали, При этом образуется матрица 3 произведения чисел А В.Последнюю помещают между экраном электроннолучевой трубки 1 и светопроводами 2.Электронный луч сканирует матрицу по строкам или столбцам и воздействует через светопроводы 2 на фоточувствительные входы усилителя 4.Необходимо отметить, что требование к качеству растра на экране электроннолучевой трубки может быть невысоким. В качестве развертывающих напряжений можно использовать сигнал гармонической формы. Направление обхода столбцов или строк не имеет значения, поэтому в одном из координатных направлений можно использовать обратный ход луча. Развертка на осциллографе по оси Х обычная, а на вход т подается гармоническое напряжение большой амплитуды. Устойчивость растра поддерживается устройством синхронизации.Усилители увеличивают амплитуду напряжения до необходимой для опрокидывания триггеров 5 величины. Триггеры соединены по схеме суммирующего устройства с параллельным вводом чисел в каждый разряд.В данном случае задача решается просто, благодаря отсутствию электрической связи входов сумматора.где Подписное Тираж 480 Заказ 262/5 Изд.150 Типография, пр. Сапунова, 2"1 исло усилителей должно быть равно числу диагоналей, а количество триггеров - на единицу больше числа последних.Покажем, что состояния триггеров определяют произведение чисел АВ,Действительно, пусть двоичное число А равно: где т ) г задано прямоугольной столбцовой матрицей.Число В задано прямоугольной строчной матрицей где 5)а, и аь Ь - элементы матриц,Совместим столбцовую и строчную матрицу так, чтобы их диагонали совпали,. Получим матрицу С, каждый элемент которой - Си представляет собой логическое произведение элементов матриц А и В, то естьС,=а;иЬ;,а; = а - элементы столбцовой матрицы А,1, 2, , и - номер строки,1, 2 т - номер столбца,а - цифра Й-го разряда,Ьн = Ь - элемент строчной матрицы В,1, 2 д - номер строки,1, 2 т - номер столбца. Из матрицы С легко получается произведение чисел А и В. Для этого достаточно составить сумму10+ 10- Х5ю+= где 1 = 1+1.Сц представляет собой сумму элемент+1=1тов матрицы Си), симметричных относительно главной диагонали С,;, так как сумма их индексов 1+1=1 фиксирована для фиксированного 1. Назовем эти элементы лежащими на побочных диагоналях.Из вышесказанного видно, что считывание результата умножения чисел А и В сводится к суммированию элементов матрицы С, стоящих на побочных диагоналях. Такая операция выполняется в оптикоэлектронном арифметическом блоке,Оптимальное арифметическое устройство может быть использовано и для выполнения других арифметических действий над двоичными числами. Предмет изобретенияОптикоэлектронное арифметическое устройство, содержашее электроннолучевую трубку,диафрагмы и светопроводы, отличающееся30 тем, что, с целью упрощения устройства иувеличения объема обраоать 1 ваемой информации, в нем светопроводы расположены вдольпобочных диагоналей матрицы управляемыхдиафрагм, помещенных перед экраном элект 35 роннолучевой трубки, и связаны с фоточувствительными входами сумматора параллельного действия,