Сумматор оптических сигналов

(5 Ц 5 Я",ругу АН БРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Винницкий политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1318976, кл, 6 06 Е 1/04, 1984.Авторское свидетельство СССРМ 269606, кл. 0 06 Е 1/04, 1969,(54) СУММАТОР ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных оптоэлектронных схемах длявыполнения операций сложения массивов чисел. записанных на оптических индикацион 5 2ных картинах. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет выполнения операции сложения матриц многоразрядных чисел. Сумматор оптических сигналов содержит оптические входы 11, 12, 1 зоптические выходы формирования суммы 14 и выход 16 переноса в старший разрядный срез,. ослабители 21 и 22, светообьединитель 3, блок управляемых временных задержек 4, формирователь 5 плоскопараллельного светового потока, светоделитель 7, первый и второй оптоэлектронные затворы 8, 9 с управляющими входами 10 и 11, первый и второй О-триггеры 12, 13. картинного типа, О-защелку 15 картинного типа, формирователь 17 синхроимпульсов.с управляющим входом 18, 1 ил.Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено длявыполнения операций сложения массивовчисел, записанных на оптических информационных картинах.Цепь изобретения - расширение классарешаемых задач, эа счет выполнения операции сложения матриц многоразрядных чисел,На чертеже представлена структурнаясхема устройства.Устройство .содержит первый, второй,третий оптические входы 11-1 з, первый ослабитель 21, соединен оптически с входом12, второй ослабитель 22 соединен с входомустройства 1 з, светообьединитель 3, первыйвход которого соединен с входом 11, второйвход соединен с оптическим выходом первого ослабителя 21, третий вход соединен соптическим выходом второго ослабителя 22,. оптический выход светообьединителя 3 соединен с первым оптическим входом блока4 управляемых временных задержек, второй оптический вход котороГо через формирователь 5 плоскопараллельного световогопотока соединен с входом запуска б сумматора, оптический выход блока 4 управляемых временных задержек соединен соптическим входом светоделителя 7. первый и второй оптические выходы которогосоединены с оптическими входам первого ивторого оптоэлектронных затворов 8, 9 соответственно, первый и второй управляющие входы 10, 11 сумматора соединены суправляющими входами оптоэлектронныхзатворов 8, 9, оптические входы которыхсоединены с оптицескими входами соответственно первого и второгоО-триггеров 12, 13 картинного типа, приэтом оптический выход первого О-триггера12 соединен с первым оптическим выходом14 сумматора, оптический выход второго Отриггера 13 соединен с оптицеским входомО-защелки 15 картинного типа, оптическийвыход которой соединен со вторым оптическим выходом 16 сумматора и третьим оптическим входом 1 сумматора, управляющиеэлектроды первого и второго оптоэлектронных затворов 8, 9 соединены, формирователь 17 синхронизирующих сигналов,соединенный с электрическим входом 18сумматора, первым выводом соединен спервым счетным входом первого и второгоО-триггеров 12, 13 картинного типа, вторымвыводом с вторым счетным входом первого,второго О-триггеров 12, 13 картинного типаи счетным входом О-защелки картинногогипа,Устройство работает следующим образом, Блок управляемых временных задер состоящий из трех компонент, однозначно определяющий значение Р; Описание и принцип работы ВУВ 3, 4 аналогичны известному устройству, где значения текущей интенсивности и времени задержки связаны функциональной связью вида Т 1 В + Р ( Р 10 ). Возможны и исслеАВ+Р 1дованы варианты синтеза БУВ 4, связывающего значения Р; и т линейными 30 зависимостями убывающего и возрастаю 35 щего вида, возрастающей ветвью гипербоАлического закона (71= В Р )Существенным является тот факт, что каков бы ни был вид функциональной связи значений Р 1 и Т связь должна быть взаимнооднозначной,Поскольку каждому значению текущей интенсивности поставлен в соответствие свой минтерм входных переменных, т,е. 40 45 Р 1-эАВП 1 - 11Р-эАВП- 1,Р 1-АВП- 1 Ро-+А 1 ВП - 1Р -+АВ 1 П- 1Р 4 +АВПРАВ 1 П-50 то на выходах затворов 8 и 9 в соответствующие моменты времени будут сформированы значения одного из минтермов входных или 0 в зависимости от наличия сигнала на электродах 10 и 11, Так для вычисления текущей суммы необходимо реализовать логическую функцию Я = А 9 В 9 П 1-1 = А В 55 жек (БУВЗ) 4, посредством которого реализуется принцип обработки оптицеской информации, заключающийся в преобразовании интенсивности оптического излучения в длительность задержанного оптицеского импульса, однозначно связанного со значением соответствующего минтерма входных переменных Аь В и Пр 1, способен проводить градацию разных уров- "0 ней оптической интенсивности. Ослабителисветового потока 21 и 22 ослабляют интенсивность падающего излучения соответственно в два и цетыре раза. Если обознацить через Ртах - стандартный уровень бинари. зованного оптического излучения, то на входах. светообьединителя 3 формируются изображения интенсивностей Р 1 =- Рт,х, Р 2 = Ртах/2, Рз = Ртах/4, именуемых базисными интенсивностями. Значения уровней те кущих интенсивностей с выходасветообьединителя 3 представлены в видезР = Г ар,=- 0 - :7, а -1 - набор 0 и 1,1833899 Пн + А В Пн + А В Пн А В Пн, следовательно, управляющая цепочка на.входе 10 затвора 8 имеет вид 1, О. О, О, 1, 1, 1, О. Значение текущего переноса формируется . так: П = Пн (Д; Е В )Е д В; =д В Пн+ Д В Пн + А 1 В Пь 1+ д В Пн управляющая цепочка на входе 11 ОЭЗ 9 1; 1, 1, 1, О, О, О, О), Импульсом на входе 18 блок 17 триггера 12 и 13 устанавливается в ноль, после чего следует накопление суммы соответствующих минтермов текущих входных переменных (ДНФ булевой функции), Посредством О-защелки 15 хранится текущий результат вычислений на третьем входе 1 устройства до тех пор, пока хранятся значения А и В нэ входах 11 и 12. Длительность очередного синхронизирующего импульса на входе 18 подбирается в учетом полного завершения вычисления всех логических операций (длительность текущих импульсов, согласно предложенного метода выбирается не менеет, гдето =Г(Р) - )А Подачей очередного импульса нэ входе 18 формируется значение текущей суммы Я на первом выходе 14 и переноса П 1 на втором выходе 16 (при необходимости), Тем самь,м обработка текущих бинарных срезов А и В завершена, сформирован Я бинарный срез. результата и одновременно вычислен матричный сигнал переноса Пь необходимый при обработке последующих срезов А 1+1 и Вн 1 при определении Ил+1. Текущие переменные Ан 1 и Вн 1 хранятся в блоке картинной памяти страничного типа и извлекаются в соответствующие моменты времени нэ входы устройства. Время хранения изображений дн.1 и Вннэ первом и втором оптических входах совпадает со временем фиксации изображения переноса П О-защелкой 15. Для изображений, представленных в виде 5 10 15 20 25 выход светообьединителя соединен с первым оптическим входом блока управляемых 30.горого соединены с оптическими входами35 первого и второго оптоэлектронных затво 40 3(и+1);я т. 55 иА="Г А 2 иВ = В 2 =о =о общее время обработки порядка Формула изобретения Сумматор оптических сигналов, содержащий светообьединитель и формирователь плоскопараллельного светового потока, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет выполнения операции сложения матриц многоразрядных чисел, сумматор содержит первый и второй ослабители светового потока, блок управляемых временных задержек, группу отражателей, первый и второй О-триггеры картинного типа, О-эащелку картинного типа, формирователь синхроимпульсов, первый и второй оптоэлектронные затворы, управляющие входы которых соединены с первым и вторым управляющими входали сумматора, первый оптический вход сумматора соединен с первым входом светообьединителя, второй и третий входы которого через соответствующие ослабители соединены с вторым и третьил 1 оптическими входами сумматора, оптический временных задержек, второй оптический вход которого через формирователь плоско- параллельного светового потока соединен с входом запуска сумматора, оптический выход блока управляемых временных задержек соединен с оптическим входом светоделителя, первый и второй выходы коров соответственно, оптические выходы которых соединены с оптическими входами соответственно первого и второго О-триггеров картинного типа, оптический выход первого О-триггера соединен с первым оптическим выходом сумматора, оптический выход второго О-триггера соединен с оптическим входом О-защелки картинного типа, оптический выход которой соединен с вторым оптическил 1 выходом сумматора и посредством группы отражателей с третьим оптическим входом сумматора, прямой выход формирователя синхроимпульсов соединен с первыми синхровходами первого и второго О-триггеров картинного типа, вторые синхровходы которых соединены с синхровходом О-защелки картинного типа и инверсным выходом формирователя синхроимпульсов, синхровход которого соединен с синхровходом сумматора,