Устройство для сравнения двоичных чисел

Союз СоветскихСоцкалистическмкРесттубттмк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иц 881733Мсдо долам изабретеиий и открытийОпубликовано 15,11,81, Бюллетень Юе 42 Дата опубликования описания 15.11,81(71) Заявитель банский государственный университет) УСТРОЙСТВО Изобретение относится к вычислительнойтехнике, автоматике и может быть использова.но в качестве сравнивающего элемента в устройствах обработки информации, в цифровыхвычислительных машинах, в системах автома.тического управления, измерения и контроля.Известны устройства для сравнения чисел,выполненные с механическими, электрическимии магнитными элементами, отличающимисяразличной степенью экономичности, надежности,сложности и быстродействия, Известное уст.ройство для сравнения двоичных чисел содержит 2 п.разрядных регистра, оптический блоксовпадения, блок оценки результатов сравнения и источник света 1),Однако в устройстве.ограничено число раз.рядов сравниваемых чисел, что обусловленопоглощением света.Наиболее близким к изобретению являетсяустройство для сравнения двоичных кодов,содержащее однострочные .сканисторы, генераторпилообразного напряжения, входные регистры,выполненные в виде транспарантов, источниксвета, модуляторы, поляризаторы и дифференРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЬИ ЧИ цирующие элементы, выполненные в виде им.пульсных трансформаторов 2) .Недостатками устройства являются низкоебыстродействие и сложность, что снижает егонадежность.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства,Поставленная цель достигается тем, что вустройство для сравнения двоичных чисел, содержащее сканирующий полупроводниковый то элемент, у которого последовательно располо.женные фоточувствительный, базовый и резио.тивный слой выполнены с чередующимисятипами проводимости, два и-разрядных оческих регистра, выходы которых оптическисвязаны с соответствующими строчными входами фоточувствительного слоя сканирующегополупроводникового элемента, электрическиевыводы фоточувствительного слоя подключенык крайним выводам первичной обмотки импульсного трансформатора, средние выводыпервичной и вторичной обмоток которого под.ключены к выходам генератора пилообразногонапряжения, причем крайние выводы вторичной15 На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит и-разрядные оптическиерегистры 1 и 2, сканирующий полупроводии 30ковый элемент 3, узел выделения первогоимпульса 4, генератор пилообразного напряжения 5 и импульсный трансформатор 6. Крометого, сканирующий полупроводниковый элемент 3 включает фоточувствительный 7, базо.вый 8 и резистивный 9 слои, которые выпол- З 5иены с чередующимися типами проводимости,причем фоточувствительный слой 7 имеет строч-.ные входы 10 и электрические входы 11, ко.торые подключены к крайним выводам первичной обмотки импульсного трансформатора б, 40крайние выводы вторичной обмотки которогоявляются выходами устройства 12, В свою очередь, узел выделения первого импульса 4 со.держит триггер 13 с раздельными входами,собранный на транзисторах 14 и 15 и транзисторный ключ 16, Установочный вход триггера16 (база транзистора 14) электрически связанс генератором пилообразного напряжения 5через резистор 17 и конденсатор 18 последова.тельной ЯС цепочки, и регистрирующий вход 5 отриггера 13 (база транзистора 15) образуетвход узла выделения первого импульса 4, связанный через первый 19 и второй 20 конденса.торы с выходами 12 устройства, Сканирующийэлемент 3 через транзисторный ключ 16 иузел выделения первого импульса непосредственно соединены с источником 21 постоянногонапряжения,3 881733обмотки импульсного трансформатора являютсявыходами устройства, введены узел выделенияпервого импульса, последовательная ВС-цепочка,первый и второй конденсаторы и источникпостоянного напряжения, подключенный к первому входу узла выделения первого импульса,второй вход которого через последовательнуюВС.цепочку подключен, к выходу генераторапилообразного напряжения, третий вход узлавыделения первого импульса через первый ивторой конденсаторы соединен с выходами устройства, а выход узла выделения первого импульса соединен с резистивным слоем сканирующего полупроводникового элемента. Крометого, особенностью устройства является то,что в нем узел выделения первого импульсавыполнен в виде транзисторного ключа и триггера на двух транзисторах, регистрирующийвход триггера, является третьим входом узла,установочный вход - вторым входом узла20выход триггера подключен к управляющемувходу ключа, сигнальный вход которого соединен с первым входом узла, а выход ключаявляется выходом узла выделения первогоимпульса. 4Регистры 1 и 2 представляют собой линейкисветодиодов, число которых в каждом регист.ре одинаково и равно числу разрядов сравни.ваемых чисел Х и У,Импульсный трансформатор б выполняетроль дифференцирующего элемента и совместнос генератором 5 и сканирующим элементом 3составляет блок 22 совпадений.Устройство работает следующим образом.На регистрах 1 и 2 формируются сравниваемые числа путем возбуждения определенныхсветодиодов. Возбужденный светодиод соответствует "1", невозбужденный "0" в двоичномкоде. Так как регистры 1 и 2 оптически связаны со сканисторным элементом 3, то происходит засветка соответствующих участковстрочных входов 10 и 11 фоточувствительногослоя 7 сканирующего элемента 3, отображаяна них числа Х и У, так как ключ 16 открыти на реэистивном слое 9 сканирующегоэлемента 3 существует напряжение смещения,происходит преобразование последовательностиосвещенных, засвеченных участков в видеоимпульсы, получаемые на выходах 12. Обмотки трансфор.матора б соединены таким образом, что приодновременном появлении сигналов от обоихстрочных входов 10 и 11 сканирующего элемента 3 сигнал на выходах 12 равен 0 за счетвзаимокомпенсации магнитных потоков. Сигнал формируется в трансформаторе б при ска.нировании в данный момент времени с освещенного участка лишь на одном из строчных входов 10 или 11, При этом заданная полярностьсигнала на одной шине 12 появляется в результате сканирования освещенных участков навходе 10, на другой шине 12 в результате сканирования освещенных участков на входе 11.При ХУ первым появляется сигнал (видеоимпульс) на левой шине 12. При У ) Х пор.вый видеоимпульс возникает на первой шине12, В случае равенства Х и У на выходныхшинах 12 видеосигнал отсутствует.Рассмотрим процесс сравнения чиселХ - 10101 и представленных на чертеже, Возрастающее напряжение развертки генератора 5воздействует через элементы 17 и 18 на установочный вход триггера 13 и переводит последний в состояние, открывающее ключ 16.На делительный резистивный слой 9 элемента3 подается напряжение от источника 21, врезультате чего сканирующий элемент 3 начинает формировать видеоимпульсы. Видеоим.пульсы от первого разряда сравниваемых чи.сел Х и У взаимокомпенсируются в обмоткахтрансформатора б и сигнал на шинах 12 отсутствует, Второй разряд чисел Х и У неформирует видеоимпульсов, в результате чегона шинах 12 сигнал также отсутствует. Присканировании третьего разряла чисел Х и У5формируется видеоимпульс только числа Х, что приводит к появлению сигнала на левой шине 12. Полученный сигнал через делитель 19 и 20 воздействует на вход узла 4,т.е, на ре-.гистрирующий вход триггера 13, и переводит последний в состояние, закрывающее ключ 16.Резистивный слой 9 отключается от источника 21 и сканирующий элемент 3 прекращает дальнейшее сканирование чисел Х и У, Таким образом, за период развертки на шинах 12 появляется единственный импульс, что свидетельствует о неравенстве чисел Х и У. Ввиду того, что импульс появляется на левой шине 12, можно заключить, что,Х ) У.Устройство позволяет сравнивать числа с количеством разрядов 150 - 500 за время 10 - 10 с в зависимости от применяемого сканирующего элемента, поэтому скорость сравнения может иметь величину 5 10 бис/с,ЯКроме того, в разработанном устройстве для сравнения двоичных чисел не применяются механические перемещающиеся элементы, что повышает. надежность устройства.Формула изобретения1, Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее сканирующий полупроводниковый элемент, у которого последовательно располо. женные фоточувствительный, базовый и резистивный слои выполнены с чередующимися типами проводимости, два и-разрядных оптических регистра, выходы которых оптически связаны с соответствующими строчными входа ми фоточувствительного слоя сканирующего полупроводникового элемента, электрические выводы фоточувствительного слоя подключе. ны к крайним выводам первичной обмоткиимпульсного трансформатора, средние выводыпервичной и вторичной обмоток которогоподключены к выходам генератора пилообразного напряжения, причем крайние выводывторичной обмотки импульсного трансформатора являются выходами устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства,10 в него введены узел выделения первого импульса, поа 1 едовательная ВС цепочка, первый ивторой конденсаторы и источник постоянногонапряжения, подключенный к первому входуузла выделения первого импульса, второй. вход1 которого через последовательную ВС цепочкуподключсн к выходу генератора пилообразногонапряжения, третий вход узла выделения пер.вого импульса через первый и второй конденса.торы соединен с соответствующими выходами20 устройства а выход узла выделения первогоЭимпульса соединен с резистивным слоем скани.руюшего полупроводникового элемента.2.устройсгвойоп.1, отличающее с я тем, что в нем узел выделения первого25 импульса выполнен в виде транзисторногоключа и триггера на двух транзисторах, регист.рирующий вход триггера является третьимвходом узла, установочный вход - вторымвходом узла, выход триггера подключен куправляющему входу ключа, сигнальный вход30которого соединен с первым входом узлаа выход ключа является выходом узла выделения первого импульса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР 11 ь 436348,кл, 6 06 Г 7/04, 1974,2, Авторское свидетельство СССР по заявкеФ 2346136118 - 24, кл, 6 06 Е 7/04, 1976.881733 Составитель Ю. КозловТехред М.Голинка Корректор М, Ша Редактор Н. Ромж каэ 9972/73 аж 748 рственного бретений и Ж, Рауш Филиал ППП "Патент", г, Ужгород,. ул, Проектная, 4 ТирВНИИПИ Госудапо делам и113035, Москв Подписноеомитета СССРткрытийская набд. 4/5