Устройство для сравнения двоичных чисел

О П И С А Н И Е 11 и 57 О 894ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Ресоубпии(2 присоединением заявкимит Госудврствеиныи 3) Приоритет вета Министров СССРо делам изобретений О(088.8) лстень32 ликовапо 30,08 и откДата опубликовани писания 08,09.7 2) Авторы изобретения К. А. Попов, В. Г, Рубанов и В. М. Сви 1) Заявитель(54) УСтРОйСГВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИт 1 НЫХ ЧИСЕЛ близкое по те ю устройствсодержит д ский блок со а сравнения а ми извест воичных чисе орость работ хническому решению о для сравнения двова и-разрядных реги- впадений, блок оцсни источник света 31, ных устройств для л являются их ограы и сложность констретения - повышение быстродейщение устройства. 1Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в качестве сравнивающего элемента в устройствах обработки информации, в цифровых вычислительных машинах, в дискретных системах автоматического управления, измерения и контроля, в устройствах фоторегистрации процессов и др.Известны устройства сравнения чисел, выполненные с механическими, электрическими и магнитными элементами, отличающиеся различной степенью экономичности, надежности, сложности и быстродействия. Одно из известных устройств состоит из не скольких параллельно соединенных цепочек, имеющих общую нагрузку, Каждая цепочка содержит полевой транзистор, на базу которого поступают цифровые сигналы соответствующих разрядов кода (11. 20Другое известовое устройство для сравнения двоичных кодов также выполнено на полупроводниковых элементах, в частности на единой полупроводниковой подложке металл-окисел - полупроводниковая схема сравнения. 25 Схема содержит последовательность логических элементов ИЛИ, каждый из которых сравнивает одноименные разряды кодов, и логическую схему НЕ - ИЛИ, собирающую выходные сигналы схем сравнения разрядов 21, 30 Наиболеек изооретениичных чиселстра, оптичеки результатНедостатксравнения дниченная скрукции.Цель изобствия и упро это достигается тем, что в устроистве для сравнения двоичных чисел оптический блок совпадений содержит двухпозиционные отражатели, неподвикные отражатели и многопозиционный отражатель опроса, причем выход источника света оптически связан через соответствующие последовательно установленные двухпозиционный и неподвижный отражатели каждого разряда с отражающей поверхностью многопозиционного отражателя опроса, оптически связанной с входами блока оценки результата, а управляющие входы нечетных и четных двухпозиционных отражателей соединены с выходамп соответственно первого и второго и-разрядных регистров.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для сравнения двоичных чисел.Она содержит п-разрядные регистры 1, 2, оптический блок 3 совпадений, включающий в себя двухпозиционные отражатели 4, неподвижные отражатели 5 и многопозиционный отражатель б опроса; кроме того, устройство содержит блок 7 оценки результата сравнения и источник 8 света.Двухпозиционные отражатели 4 могут находиться в исходном положении, когда угол к= =ао=0, либо в случае возбуждения управляющего входа в положении, отличающемся от исходного на некоторый угол я=аь и в зависимости от положения - отклонять световые лучи, падающие на них на угол р= ро либо на угол =фиМногопозиционный отражатель 6 опроса, изменяя последовательно угол падения и отклонения падающих на него световых лучей, поочередно, начиная с лучей, соответствующих старшим разрядам, направляет их на блок 7 оценки результата сравнения.Отражатель б опроса может находиться,в исходном положении (угол у=уо -- О) либо в положении, отличающемся от исходного на некоторый угол у=у; (где =0, 1п),Блок 7 оценки результата сравнения осуществляет преобразование световых лучей в электрические сигналы и в зависимости от результата сравнения формирует и выдает команды Больше, Меньше, Равно.Устройство для сравнения двоичных чисел работает следующим образом.В исходном положении во всех разрядах регистров 1 и 2 - низкие потенциалы, соответствующие, например, нулям (высокие потенциалы соответствуют единицам).Исходное состояние двухпозиционных отражателей 4 таково, что лучи света от источника 8, попадая на двухпозиционные отражатели, отклоняются ими под углом ро и на выходе не обрабатываются, так как не попадают на неподвижные отражатели 5 и позиционный отражатель 6 опроса.При записи в регистры 1 и 2 двоичных чисел, на управляющие входы нечетных двухпозиционных отражателей 4 с регистра 1 поступают сигналы, соответствующие значениям двоичных разрядов одного числа А, а на управляющие входы четных двухпозиционных отражателей 4 с регистра 2 подаются сигналы, соответствующие значениям двоичных разрядов другого числа В.Двухпозиционные отражатели 4 двоичных разрядов одинакового порядка, в зависимости от значения поступающих сигналов, либо остаются в исходном положении юо, либо отклоняются от исходного положения на угол кч, либо занимают положение взаимного несоответствия, когда одни двухпозиционные отражатели остаются в исходном положении ао, а другие отражатели одинакового порядка отклоняются на угол а 1.В случае, если двоичные разряды одинакового порядка равны между собой и значения нх сигналов, поитупающие на управляющие 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 6 О 65 входы двухпозпцпонных отражателей 4, равны нулю, то двухпозиционныс отражатели двоичных разрядов одинакового порядка не изменяют своего исходного положения и лучи света, поступающие на данные отражатели, отклоняются ими под углом ро и на выходе не обрабатываются.Когда двоичные разряды одинакового порядка равны между собой и значения их сигналов, поступающие на управляющие входы двухпозиционных отражателей 4, равны единице, то двухпозиционные отражатели двоичных разрядов одинакового порядка отклоняются от исходного положения на угол аь изменяя при этом направление лучей света, поступающих на данные отражатели, на угол р 1 и, попадая на неподвижные отражатели 5, отклоняются последними и приходят в соответствующие фокусы на отражателе б опроса под одинаковыми углами.Если двоичные разряда одинакового порядка не равны между собой и значения сигналов одних двоичных разрядов, поступающие на управляющие входы нечетных двухпозиционных отражателей 4, равны нулю, а значения сигналов других двоичных разрядов, попадающие на управляюгцие входы четных двухпозиционных отражателей, равны единице, то двухпозиционные отражатели разрядов одинакового порядка занимают положение взаимного несоответствия, т. е, нечетные двухпозиционные отражатели остаются в исходном положении, изменяя при этом направление падающих на них лучей света на угол ро, а четные двухпозиционные отражатели отклоняются от исходного положения на некоторый угол ю, изменяя при этом направление падающих на них лучей света на угол р 1.Лучи света, отклоненные нечетными двухпозиционными отражателями 4 на угол ро, на выходе не обрабатываются, Лучи света, отклоненные четными двухпозионными отражателями 4 на угол рь пройдя неподвижные отражатели 5, приходят в соответствующий фокус на отражателе 6 опроса под разными углами, начиная с лучей света, соответствующих старшим разрядам.В следующем такте срабатывает многопозиционный отражатель б опроса и, изменяя последовательно угол падения и отклонения падающих на него световых лучей, поочередно, начиная с лучей, соответствующих старшим разрядам, направляет их на соответствующие входы блока 7 оценки результата сравнения.В зависимости от того, из какого фокуса многопозиционного отражателя 6 опроса световой луч проходит на соответствующий вход, блок 7 оценки результата сравнения формирует одну из команд; Больше либо Меньше.Если в течение всего времени срабатывания многопозиционного отражателя опроса все лучи света, соответствующие разрядам одинакового порядка, поступали или не поступали од570894 Формула изобретения Составитель Ю. Козлов Редактор И. Грузова Техред И. Карандашова Корректор Л. ДенискинЗаказ 1942/3НПО Госу Тираж 818ета Министровоткрытийая наб., д, 4/5 ПодписиСР Изд.711ственного комитета Со о делам изобретений и , Москва, Ж, Раушс 13 Типография, пр. Сапунова, 2 повременно на оба входа блока оценки результата сравнения, то последний формпруст команду Равны,Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее два и-разрядных регистра, оптический блок совпадений, блок оценки результата сравнения и источник света, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения устройства, в нем оптический блок совпадений содержит двухпозиционные отражатели, неподвижные отражатели и многопозиционный отражатель опроса, причем выход источника света оптически связан через соответствующие последовательно установленные двухпозпционный и неподвижный отражатели каждого разряда с отражающей поверхностью многопозицпонного отражателя опроса, оптически связанной с входа 5 ми блока оценки результата, а управляющиевходы нечетных и четных двухпозиционныхотражателей соединены с выходами соответственно первого и второго и-разрядных регистров,10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии24306, кл. 9717 Е 43,опублик. 1971.2. Патент СШЛ3604944, кл, 307 в 2,15 опублик. 1971.3. Лвторское свидетельство СССР43648,кл, С 1 06 Г 7/04, 1974,