Оптоэлектронный сдвигающий регистр
ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СДВИГАЮЩИЙ РЕГИСТР по авт. св. № 728160, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет выполнения функции реверсивного сдвига, в каждую разрядную ячейку введена третья оптоэлектронная пара, состоящая из оптически связанных светодиода и фотодиода, аноды которых соединены, катод фотодиода соединен с шиной нулевого потенциала, а катод светодиода - с шиной сдвига влево, причем светодиод и фотодиод третьей оптоэлектронной пары каждой разрядной ячейки оптически связаны с фотодиодом второй оптоэлектронной пары данной разрядной ячейки и светодиодом второй оптоялектроиной -последующей разрядной ячейки соответственно .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1145361
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
4(51) G 11 С 19/00
f0
У (61) 728160 (21) 3532139/24-24 (22) 31. 12. 82 (46) 15;03.85. Бюл, - 10 (72) В.П.Кожемяко, B.Г.Красиленко, В.А.Подорожнюк и А.А.Мельник (7 1) Винницкий политехнический институт (53) 681.327.66(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
|1- 728160, кл. Cj 11 С 19/00, 1978 (прототип). (54)(57) ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ СДВИГАЮЩИЙ
РЕГИСТР по авт. св. Ф 728160, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет выполнения функции реверсивного сдвига, в каждую разрядную ячейку введена третья оптоэлектронная пара, состоящая из оптически связанных светодиода и фотодиода, аноды которых соединены, катод фотодиода соединен с шиной нулевого потенциала, а катод светодиода — с шиной сдвига влево, причем светодиод и фотодиод третьей оптоэлектронной пары каждой разрядной ячейки оптически связаны с фотоднодом второй оптоэлектронной пары данной разрядной ячейки и светодиодом второй оптоэлектронной последующей разрядной ячейки соответственно.
11 ) "! 361
Изобретение относ..ится к вычисли тельной тРхникР и можРт б)ь)те испол ьв зовано н цифровых вычислительных устройствах, В устройствах визуальной индикации. 5
По основному авт. св. Ф 728160 известен оптоэлектронный сдвигающий регистр, содержащий задающий светодиод, тактовые шины и подключенные к ним оптически связанные между собой 0 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 оптически связаны между собой, а первая оптронная лара первой разрядной ячейки оптически связана с задающим 20 снетодиодом (1) .
Недостатком такого регистра является узкая область его применения из-за невозможности реверсивного сдвига информации. 25
Цель 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 40 с фотодиодом второй оптоэлектронной пары данной разрядной ячейки и светодиодом. второй оптоэлектронной пары последующей разрядной ячейки соответственно.
4$
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 третьей 4 оптоэлектронных пар, сос1 тоящих н свою очередь из последовательно соединенных, Встречно Вклк)ченных ll ог) тпчР с к)гх с Вя ) а)) нь)х c . Ве т одн() да 5 и фотолиода 6, разрядные BKojlH
7, являк)щиеся эггект1)ическими Входямн 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 светодиодов
5 вторых 3 оптоэлектронных пар разрядньгх 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 напряжение на шинах 9 и 10 отсутствует, потенциал на них равен нулевому. На основной шине 8 в это время имеется положительный. потенциал. При этом, если на вход 7 разрядных ячеек 1 подать нулевой потенциал, то вследствие возбуждения светодиодов 5 и обратных оптических связей вторые
3 оптоэлектронные пары перейдут в устойчивое возбужденное состояние.
Таким образом,. подавая на входы 7 соответствующие уровни напряжения, можно параллельно ввести в регистр любую информацию.
Рассмотрим режим сдвига информации вправо. В этом режиме потенциал на шине 10 сдвига влево может быть равным нулевому или положительному, 114
3 и! и том трет ья 4 нтоэлектронная пар» в работе не участвует, так как светодиод 5 закрыт. На шины 8 и 9 в режиме сдвига вправо подаются тактовые с:. риалы в, виде меандра 5 (фиг. 2g), при этом в зависимости от полярности напряжения на шинах 8 и 9 светодиоды 5 оптоэлектронных пар первой 2 и второй 3 оказываются в прямом или обратно смещенном режи- 1р мах. Если в момент г (фиг. 2) подают запускающий импульс на вход 13, то возбуждается задающий светодиод .12 через ограничительный токозадающий резистор 11 и излучается оптичес- 15 кий поток (фиг. 2K), облучая фотодиод 6 (фиг. 2 <) первой 2 оптоэлектронной пары первой разрядной ячейки
1, который отслеживает изменение светового потока светодиода 12. В момент 11, когда полярность меандра (фиг. 2q) на шинах 9 и 8 меняется на противоположную, соответствующую включению светодиода 5 первой 2 оптоэлектронной пары, светодиод 5 дан- д ной оптоэлектронной пары начинает возбуждаться (фиг. 2g). Светодиоды
5 первых 2 оптоэлектронных пар других ячеек 1 отслеживали состояние светодиодов 5 вторых 3 оптоэлектронных пар предыдущих ячеек 1, а поэтому также начинают возбуждаться, если предыдущая ячейка 1 находилась в возбужденном состоянии. При этом интенсивность излучения светодиодов
5 вторых 3 оптоэлектронных пар в момент 11 начинает уменьшаться по экспоненте, а учитывая, что фотодподы 6 первых 2 оптоэлектонных пар производят суммирование двух опти40 ческих потоков, они остаются в возбужденном состоянии и в момент продолжая отслеживать пото,ки двух светодиодов. Если учесть, что, например, светодиоды АЛ103 А, В имеют время нарастания импульса .
200-300 нс, а время спада излучения
500 нс, то без учета инерционности фотодиода два оптических потока двух светодиодов 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 оптоэлектрон55 ной пары предыдущей ячейки 1 бып возбужден. Если учесть инерционность фотодиода, например фотодиода ФД-1, 361 4 постоянная нрезй е tI5Ф к (! pt. o 1 О е т» при переходе — 1 проводимость фотодиода 6 практически не меняется, что свидетельствует о надежности переключения. В момент (— 1 с фотодиод 6 первой 2 оптронной пары имеет максимальную проводимость.
Одновременно с возбуждением фотодиода 6 своей оптоэЛектронной пары (т.е. первой 2) в возбужденном проводящем состоянии (фиг. 28) находится и фотодиод 6 второй 3 оптоэлектронной пары, хотя в период времени он не возбу>хдается 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 15 полярность мендра меняется на противоположную, сразу же возбуждается светодиод 5 второй 3 оптоэлектронной пары (фиг. 2e), поддерживая в возбужденном состоянии фотоднод 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 на шине 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 on2I4536I
Фиг 2
Составитель А.Дерюгин
Редактор M.Êåëåìeø Техред З.Палий Корректор Е.Рошко
Заказ 1177/37 Тираж 584 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
rio делам изобретений и открытий
1I3035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тоэлектронные пары и, поскольку оптическое воздействие между разрядюпчи ячейками будет направлено справа налево, то сдвиг информации будет осуществляться влево. 5
Предложенный оптоэлектронный сдвигающий регистр позволяет осуществлять сдвиг информации как вправо, так и влево, т.е. реверсивный сдвиг.
Информация может вводиться как посредством электрических разрядных входов 7, так и посредством последовательного входа 13. Аналогичным образом может быть введен и второй последовательный вход для сдвига влево. При хранении информации напряжение на шинах 8, 9 и 10 не меняется, причем информация может храниться в любой оптоэлектронной паре.
