Устройство для сравнения чисел

Союз Советскик Социалистических Республик(51)М, Кл. С 06 Г 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и отнрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования н систе-. мах преобразования и обработки информации. 5Известно устройство для сравнения чисел, содержащее регистры, элементы И, ИЛИ, счетчики, триггеры 1 .Недостатком этого устройства является его низкое быстродействие. 10Наиболее близким к предложенному техническим решением является устройство, содержащее два и-разрядных регистра, источник света и Фотоприемники, выходы которых соединены со 15 входами узла оценки результата (2 .Кроме того, в этом устройстве сравнения применены ячейки с дифференциально управляемой анизотропией, управляемые выходами регистров 20 приема числа. Это обуславливает применение источника плоскополяризованного света и параллельных поляризаторов с раздельными выходами лучей по числу разрядов, что усложняет 25 устройст во.Сравниваемые числа поступают в регистры, а результат сравнения выдается схемой оценки результата сравнения по оценке состояния фото приемников, число которых большечисла разрядов сравниваемых чисел.Для кажен.х сравниваемых разрядоводинакового порядка используютсяФстоприемник, оптическая ячейка с дифф ренцналы.о управляемой анизотропией и поляризатор, Таким образом, быстродейств н устройства определяется быстродействием оптическойячейки, поляризатора, Фотоприемника и схемы сценки результата сравнения.Цель и зо бретени я - повышение быстродействий и упрощение устройства.Поставленная цель достигается темчто в устройство введена собирательная линза, и первая, и вторая группы по и двухпозиционных отражателей, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих разрядон первого и второго регистров соответственно, причем днухпозиционные отражатели одноименных разрядов первой и второй групп соединены и оптические пары, источник света оптически связан последовательно через каждую пару днухпозиционных отражателей со входом первого Фотоприемника, а через собирательную линзу со входами второго и третьего Фотоприемников, 736092На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - показано изменение углов падения иотражения светового потока, когдадвухпоэиционный отражатель, находившийся в исходном положении, (при д,== с- =0) возбуждается по входу и отклоняется от исходного положения наугол р(.=А, изменяя при этом направление светового потока относительноисходного на угол 2 с(,Устройство содержит регистры 1и 2, первую группу по и двухпозиционных отражателей 3 (, 32 3 и,вторую группу по п двухпоэиционныхотражателей 4 А, 4 4, фотоприемники 5, 5, 5 з, собирательную линзу б,узел 7 оцейки результата и источник8 света.Двухпозиционные отражатели 4 и 3предназначены для отклонения светового потока, они могут находиться в=О, либо, в случае возбуждения, поуправляющему входу отклоняться относительно исходного положения нанекоторый угол с(.: д., в зависимостиот положения - отклонят световой поток, падающий на них, на угол (либо на угол .=)3 р+ о. соответственно, при отклонении двухпозиционныхотражателей 3 и 4 на угол с(. = Й 1,световой поток отклоняется относи -тельно исходного положения на угол 2 с,Устройство работает следующим образом,В исходном положении при д.=йр=О световой поток ДВ (см.фиг.2) попадает на двухпозиционный отражатель 3 и отражается от него (отраженный световой поток ВД) под углом (1 ДВЕ = 4 ЕВД = о) вПри возбуждении по управляющемувходу двухпозиционный отражатель 3 отклоняется от исходного положения на угол с(. = с(,) и занимает положение А С , Перпендикуляр ЕВ к плоскости АС также отклоняется от исходного положения на угол д. =с( и занимает положение ЕВ перпендикулярное плоскости А С. Вследствие этого угол падения и отражения светового потока ДВ (угол= ф )заменяется относительно исходного положенияТеперь световой поток падает надвухпозиционныйотражатель 4, находя щийся в положении А С и отражается от него (отраженный световой псток ВД) под углом 4 = )зр+ р (т,е, ДВЕ =4 ЕВД =Я= +с, Тогда угол 1 (угол между отраженным световым потоком ВДв исходном состоянии и све.товым потоком ВД" после поворота от ражателя на угол Й. =сХ) равен 3 =3 - . В свою очередь, если =1 р+ с(- а= 1 о-сС, ( - угол междуперпендикуляром ЕВ к плоско сти А С203040 При возбуждении другого отражателя той же пары двухпозиционных отражателей 3 и 4, он отклоняется наугол а( = с(. влево относительно исходного положения, отклоняя при этомвлево световой поток на уголс(.также относительно исходного положенияПри одновременном возбуждении обоих двухпоэиционных отражателей 3 и 4пары световой поток не изменяетсвоего направления относительно исходного, так как его отклонениябудут скомпенсированы и он поступает на вход следующей пары разрядов одинакового порядка под углом1=1 оСледовательно, если возбужденияна двухпозиционные отражатели 3 и 4,образующие пары двоичных разрядоводинакового порядка, равны, то :ве -товой поток, пройдя последовательно,начиная со старших разрядов, черезкаждую пару двухпоэиционных отражателей 3 и 4, поступает на фотоприемник 5 и возбуждает схему оценкирезультата сравнения 7 по входуРавно,При неравенстве возбуждений вразрядах одинакового порядка, одиниз пары двухпозиционных отражателей3 и 4 воэ буждает ся и отклоняет световой поток на угол 2 р( влево иливправо в зависимости от соотношенияразрядов регистров 1 и 2. При этомсветовой поток не попадает на входследующей пары и далее на фотоприемник 5, а через собирательную линзу6 попадает на соответствующий Фотоприемник 5 или 53 и возбуждаетузел 7 оценки результата по соответ -ствующему входу Больше А илиБольше Б",Управление отклонением дяухпоэиционных отражателей 3.можно осуществлять, например, используя свойствопьезокристаллов изменять свои размеры под действием приложенного напряжения.Для упрощения чертежа цепи питания, а также цепи ввода сравниваемыхчисел, цепи сброса. регистров в нольи цепи возбуждения двухпоэиционныхотражателей 3 и 4 не показаны, ноих наличие предполагается.В исходном состоянии во всех разрядах регистров 1 и 2 - низкие нои отраженный в исходном состоянии световым потоком ВД), то Х: "1 - М =-рр+с 1-(1 о -с,)= 2 Й. Таким образом если Возбудить один отражатель иэ пары двухпозиционных отражателей 3 и 4, то он отклоняется на угол с(.=с(, например вправо, относительно исходного положения, отклоняя при этом вправо световой поток на угол 2 А также относительно исходного положения (фиг,2).ченциалы, соответствующие, например,нулям и выходы разрядов не возбуждают двухпозиционные отражатели 3и 4, Высокий потенциал соответствуетединице,Исходное положение двухпозиционных отражателей 3 и 4 таково, чтосветовой поток от исгочника 8, попадая на двухпозиционные отражатели3 и 4,отражаясь от них под угломпроходит последовательно, .начинаясо старших разрядов, через каждуюпару разрядов одинакового порядкадвухпоэиционных отражателей 3 и 4и попадает на первый фотоприемник 5 ч.При записи в регистры 1 и 2 двоичных чисел на управляющие входы однойгруппы двухпозиционных отражателей3 с регистра 1 поступают сигналы,соот нет ст нующие эн ачениям двоичныхразрядов одного числа, а на управляющие входы другой группы днухпозиционных отражателей 4 с регисгра2 поступают сигналы, соответствующиезначениям двоичных разрядов другогочисла.Двухпозиционные отражатели 3 и 4двоичных разрядов одинакового порядка, образующие пары, в зависимостиот значения поступающих сигналов либо остаются н исходном положении,при котором с:с = О,либо отклоняютсяот исходного положения на уголь:слибо занимают н паре положение, когдаодин из отражатей отклоняется наугол с.=с,а другой остается в исходном состоянии.В случае, если двоичные разрядыодинакового порядка равны между собой и значения их сигналов, поступающих на управляющие входы днухпоэиционных отражателей 3 и 4, равныО, то двухпозиционные отражатели3 и. 4 не изменяют своего исходногоположения и световой поток, пройдяпод углом ".о последовательно, начиная со старших разрядов, через каждую пару двухпоэиционных отражателей 3 и 4 поступает на Фотоприемник5 и нозбуждает узел 7 оценки результата по входуРавно ,В случае, если двоичные разрядыодинакового порядка равны между собой и значения их сигналов, поступающих на управляющие входы двухпозиционных отражателей 3 и 4, равны1, то двухпоэиционные отражатели 3и 4 отклоняются от исходного положения на угол ,а световой потокне изменяет своего направления относительно исходного, так как егоотклонения будут скоМПенсированы ион, пройдя под угломпоследовательно, через каждую пару двухпозиционных отражателей 3 и 4 поступаетна Фотоприемник 5 и возбуждаетсхему оценки результата сравненияпо входуРавно . В случае, если двоичные разрядыодинакового порядка не равны междусобой и значения одних двоичныхразрядов, поступающих на управляющие входы одной группы двухпознционных отражателей 3 или 4, равны О,а значения сигналов других двоичныхразрядон, поступающих на управляющиевходы другой группы двухпоэиционныхотражателей 3 или 4, равны 1, тоодни двухпозиционные отражатели 3или 4 остаются в исходном положении1а другие отклоняются от исходногона угол Ы, отклонив при этом напра вление свето во го потока от но сительно исходного на угол 2 о(1.Тогда15 световой поток, в зависимости отсоотношения разрядов одинакового порядка, поступает через собирательнуюлинзу 6 либо на фотопоиемник 5, либоча Фотоприемник 5 ъ и возбуждает2 О схему оценки результата сравненияло соответствующему входу Больше А или Больше Б.Предложенная совокупность признаков позволяет повысить быстродействие устройства сравнения чиселтак как время сравнения определяетсявременем срабатывания подвижногоотражателя и схемой оценки результатасравнения и на одну ступень меньшевремени сравнения в известных устройствахх,Предложенное устройство прощеИзвестных, Если для реализации известного устройства сравнения на и разрядов необходимо и ячеек с дифференциальной анизотропией, и па- .раллельных поляризаторов, и+1 фотоприемни ко в и схема оцен ки ре э ультат а на и входов и источник плоско-поляризованного светато для реализации предложенного устройства необходимы 2 и днухгознционных отражателя, собирательная линза 3 Фотоприемника, схема оценки результата сравнения на 3 входа и неполяризованный источник света.Формула изобретенияУстройство для сравнения чисел,содержащее два и-разрядных регистра, источник света и Фотоприемники, выходы которых соединены со входамиузла оценки результатао т л ичающее ся тем, что, сцелью повышения быстродействия и упрощения устройства, н него введена собирательная линза, . и первая, и вторая группы по и днухпозиционных отражателей, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов первого и второго регистров соответственно, причем двухпозиционные отражатели одноименных разрядов первой и второй групп соединены736092. Заказ 2266/6Подписн ое ЦНИИП Тираж Патент,ул. Проектная иал П Ужгор в оптические пары, источник светаоптически связан последовательнсчерез каждую пару двухпозиционныхотражателей со входсм первого фотоприемника, а через собирательнувлинзу со входами второго и третьегофотоприемников. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Авторское свидетельство СССРР 521566, кл. С 06 Р 7/04, 17,05.74.2 Авторское свидетельство СССРР 436348, кл. С 06 Г 7/04, 12,0 3,69