Оптоэлектронный сдвигающий регистр

и 50 9 еа УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ОПТОЭЛЕКТРЕГИСТР по авт. свл и ч а ю щ и й сцелью расширения о 801145361 за счет выполнения функции реверсивного сдвига, в каждую разрядную ячейку введена третья оптоэлектроннаяпара, состоящая из оптически связанных светодиода и фотодиода, анодыкоторых соединены, катод фотодиодасоединен с шиной нулевого потенциала,а катод светодиода - с шиной сдвигавлево, причем светодиод и фотодиодтретьей оптоэлектронной пары каждойразрядной ячейки оптически связаныс фотоднодом второй оптоэлектроннойпары данной разрядной ячейки и светодиодом второй оптоэлектронной последующей разрядной ячейки соответствен11 "1361Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть 1 гспользовано н цифровых вычислительных устройствах, В устройствах визуальной индикации. 5По основному авт. св,728160 известен оптоэлектронный сдвигающий регистр, содержащий задающий светодиод, тактовые шины и подключенные к ним оптически связанные между собой О разрядные ячейки, каждая из которых содержит по две оптронных пары из последовательно соединенных и встречно включенных светодиода и фотодиода, кроме того, первая и вторая 15 оптронные пары каждого разряда включены встречно одна другой и ог 1 тически связаны между собой, а первая оптронная лара первой разрядной ячейки оптически связана с задающим 20 светодиодом 1.Недостатком такого регистра является узкая область его применения из-за невозможности реверсивного сдвига информации. 25Цель изобретения - расширение области применения за счет выполнения функции реверсивного сдвига. Указанная цель достигается тем, что в каждую разрядную ячейку оптоэлектронного сдвигающего регистра введена третья оптоэлектронная пара, состояцая из оптически связанных снетодиода и фотодиода, аноды которых соединены, катод фотодиода соединен 35 с шиной нулевого потенциала, а катод светодиода - с шийой сдвига влево, причем снетодиод и фотодиод третьей оптоэлектронной пары каждой разрядной ячейки оптически связаны 4 О с Фотодиодом второй оптоэлектронной пары данной разрядной ячейки и светодиодом. второй оптоэлектронной пары последующей разрядной ячейки соответственно.На фиг. 1 изображена схема предложенного оптоэлектронного сдвигающего регистра, на Фиг, 2 - временные диаграммы тактового сигнала, оптических импульсов светодиодов и проводимости фотодиодов при сдвиге информации вправо.Оптоэлектронный сдвигающий регистр содержит разрядные ячейки 1, состоящие из первой 2, второй 3 и 55 третьей 4 оптоэлектронных пар, сос 1 тоящих н свою очередь из последова- ТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ, ВСТРЕЧНО ВКЛК 1 ЧЕНных 11 ог 1 т 11 ческих с В 51 Запнь 1 х с Ве тощ 11) да 5 и фотолиода 6, разрядные нкоды 7, яв 51 яющнеся э 51 ектрческ 11 ми Входамн параллельной записи В регистр, основную шину 8, шину 9 сдвига вправо, шину 10 сдвига влево, последовательно соединенные ограничительный резистор 1 1 и задающий светодиод 12, подключенные к последовательному входу 13 регистра и шине нулевого потенциала, причем аноды светодиодов5 вторых 3 оптоэлектронных пар разрядных ячеек 1 соединены с основной шиной 8, катоды светодиодов 5 первых 2 и третьих 4 оптоэлектронных пар соединены соответственно с шиной 9 сдвига нпрано и шиной 10 сдвига влево, катоды фотодиодон 6 первых 2 и третьих 4 оптоэлектронных пар, а также аноды фотодиодов 6 вторых 3 оптоэлектронных пар соединены с шиной нулевого потенциала. Кроме того, фотодиод 6 второй 3 оптоэлектронной пары каждой разрядной ячейки 1 оптически соединен со светодиодами 5 первой 2 и третьей 4 оптоэлектронных пар данной разрядной ячейки 1, светодиод 5 второй 3 оптоэлектронной пары оптически связан с Фотодиодом 6 первой 2 оптоэлектронной пары последующей разрядной ячейки 1 и с фо тодиодом 6 третьей 4 оптоэлектронной пары предыдущей разрядной ячейки а задающий светодиод 12 оптически связан с фотодиодом Ь первой 2 оптоэлектронной пары первой разрядной ячейки 1.Оптоэлектронный сдвигаюций регистр работает следуюцим образом.В исходном состоянии напряжениена шинах 9 и 10 отсутствует, потенциал на них равен нулевому. На основной шине 8 в это время имеетсяположительный потенциал. При этом,если на вход 7 разрядных ячеек 1подать нулевой потенциал, то вследствие возбуждения светодиодов 5 иобратных оптических связей вторые3 оптоэлектронные пары перейдут вустойчивое возбужденное состояние.Таким образом, подавая на входы 7соответствующие уровни напряжения,можно параллельно ввести в регистрлюбую информацию,Рассмотрим режим сдвига информации вправо. В этом режиме потенциална шине 10 сдвига влево может бытьравным нулевому или положительному,1141 зпри том трет ья 4 Оптоэлектроннаяпар в работе не участвует, так каксветодиод 5 закрыт, На шины 8 и 9в режиме сдвига вправо подаются тактовые с:.гналы в, виде меандра 5(Фиг. 2 а), при этом в зависимостиот полярности напряжения на шинах 8и 9 светодиоды 5 оптоэлектронныхпар первой 2 и второй 3 оказываютсяв прямом или обратно смещенном режимах. Если в момент 1 г (Фиг. 2) подают запускающий импульс на вход 13,то возбуждается задающий светодиод.12 через ограничительный токозадающий резистор 11 и излучается оптический поток (Фиг. 2 Б), облучая фотодиод 6 (Фиг. 2 о) первой 2 оптоэлектронной пары первой разрядной ячейки1, который отслеживает изменениесветового потока светодиода 12. В 2 Омомент 11 , когда полярность меандра (Фиг. 2 р) на шинах 9 и 8 меняетсяна противоположную, соответствующуювключению светодиода 5 первой 2 оптоэлектронной пары, светодиод 5 данной оптоэлектронной пары начинаетвозбуждаться (Фиг. 2). Светодиоды5 первых 2 оптоэлектронных пар других ячеек 1 отслеживали состояниесветодиодов 5 вторых 3 оптоэлектронных пар предыдущих ячеек 1, а поэтому также начинают возбуждаться,если предыдущая ячейка 1 находиласьв возбужденном состоянии. При этоминтенсивность излучения светодиодов355 вторых 3 оптоэлектронных пар в момент 11 начинает уменьшаться поэкспоненте, а учитывая, что фотодподы 6 первых 2 оптоэлектонных парпроизводят суммирование двух опти 40ческих потоков, они остаются в возбужденном состоянии и в моментпродолжая отслеживать пото,ки двух светодиодов. Если учесть,что, например, светодиоды АЛ 103 А,В имеют время нарастания импульса200-300 нс, а время спада излучения500 нс, то без учета инерционностифотодиода два оптических потока двухсветодиодов по времени перекрываются, что свидетельствует о непрерывности возбуждения Фотодиода 6 первой 2 оптоэлектонной пары, если предыдущая разрядная ячейка 1, т,е.светодиод 5 второй 3 оптоэлектрон 55ной пары предыдущей ячейки 1 быпвозбужден. Если учесть инерционностьфотодиода, например фотодиода ФД,361 4постоянная времени котрого 10 ( то при переходе 1 - 1 проводимость Фотодиола 6 практически не меняется, что свиде-ельстпует О надежности переключения. В момент ( - 1 с фотоднод 6 первой 2 оптронной пары имеет максимальную проводимость.Одновременно с возбуждением Фото- диода 6 своей оптоэЛектронной пары (т.е. первой 2) в возбужденном проводящем состоянии (Фиг. 26) находится и Фотодиод 6 второй 3 оптоэлектронной пары, хотя в период временион не возбухдается светодиодом 5 своей второй 3 пары, поскольку полярность меандра на шине 8 не соответствует полярности светодиода 5 второй 3 оптоэлектронной пары. Его поддерживает возбужденным светодиод 5 первой 2 оптоэлектронной пары. Как только в момент 1 полярность мендра меняется на противоположную, сразу же возбуждается светодиод 5 второй 3 оптоэлектронной пары (фиг. 2 е), поддерживая в возбужденном состоянии Фотодиод 6 своей оптоэлектронной пары (Фиг.2) и одновременно возбуждая фотодиод 6 первой 2 оптоэлектронной пары последующей разрядной ячейки 1 (Фиг. 2) и т. д. Если задающий светодиод 12 или предыдущая разрядная ячейка 1 не были возбуждены, то при изменении полярности меаидра на нине 9 на отрицательную первые 2 оптоэлектронные пары не возбуждаются, а следовательно, и при изменении полярности нашине 8 на положительную вторые 3 оптоэлектронные пары также не возбуждаются. Таким образом, осуществляется последовательный сдвиг записанной посредством входов 7 или подаваемой на последовательный. вход 13 информации вправо.В режиме сдвига влево меандр по-, дается на шины 8 и 10, шина 9 принимает состояние шины 10 в режиме сдвига вправо. Этот режим может быть использован при необходимости сдвинуть ранее записанную информацию влево. С изменением полярности тактового меандра в схеме будут происходить Физические процессы, аналогичные тем, которые описаны в предыдущем режиме и изображены на фиг. 2, с той лишь разницей, что в процессе сдвига инФормации будет участвовать вторая 3 и третья 4 оп4536 1Составитель А.Дерю Редактор М.Келемеш Техред З.Палий орректор Е.Рош 7 Тираж ВНИИПИ Государ по делам из 035,. Москва, ЖЗаказ 1 Подписноемитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5 твенного бретений 35, Раушс иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тоэлектронные пары и, поскольку оптическое воздействие между разрядаюми ячейками будет направлено справа налево, то сдвиг информации будет осуществляться влево. 5Предложенный оптоэлектронный сдвигающий регистр позволяет осуществлять сдвиг информации как вправо, так и влево, т.е. реверсивный сдвиг. Информация может вводиться как пос О редством электрических разрядныхвходов 7, так и посредством последовательного входа 13, Аналогичнымобразом может быть введен и второйпоследовательный вход для сдвигавлево. При хранении информации напряжение на шинах 8 , 9 и Оне меняется , причем информацияможет храниться в любой оптоэлектронной паре.1