Оптикоэлектронное арифметическое устройство

 

О П И С А Н И Е 285350

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42ms, 7/38

42h, 38

Заявлено 14.1Ч.1965 (№ 1004594/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 24.П.1971

МПК G 06f 7/38

G 02f 3/00

УДК 681.325.5:621.383 (088.8) Комитет по делам иаобретеииЯ и открытиЯ при Совете Мииистрре

СССР

Авторы изобретения

В. Н. Иванов, В. Ф. Писаренко и Р. Ф. Иванов

Заявитель

ОПТИКОЭЛЕКТРОННОЕ АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и оптоэлектронике.

Известны арифметические устройства, содержащие электроннолучевую трубку, диафрагмтt и светопроводы.

В предложенном устройстве светопроводы расположены вдоль побочных диагоналей матрицы управляемых диафрагм, помещенных перед экраном электроннолучевой трубки, и связан-> с фоточувствительными входами сумматора параллельного действия. Это позволяет упростить устройство и увеличить объем обрабатываемой информации.

На чертеже изображена предлагаемая функциональная схема устройства. Оптическая часть устройства состоит из люминесцирующего покрытия экрана электроннолучевой трубки 1 и системы светопроводов 2.

Перемножаемые двоичные числа А и В задаются матрицами диафрагм. В описываемом макете матрицами служат перфокарты.

Число А перфорируется столбцами, и перфокарта представляет собой столбцовую матрицу. Перфокарта числа В образует строчную матрицу.

Для выполнения операции перемножения чисел А и В изготовляют перфокарты-матрицы этих чисел. Столбцовую и строчную матрицы совмещают так, чтобы их диагонали совпали, При этом образуется матрица 8 произведения чисел А В.

Последнюю помещают между экраном электроннолучевой трубки 1 и светопровода5 ми 2.

Электронный луч сканирует матрицу по строкам или столбцам и воздействует через светопроводы 2 на фоточувствительные входы усилителя 4.

10 Необходимо отметить, что требование к качеству растра на экране электроннолучевой трубки может быть невысоким. В качестве развертывающих напряжений можно использовать сигнал гармонической формы. Направ15 ление обхода столбцов или строк не имеет значения, поэтому в одном из координатных направлений можно использовать обратный ход луча. Развертка на осциллографе по оси

«Х» обычная, а на вход «У» подается гармо>0 ническое напряжение большой амплитуды.

Устойчивость растра поддерживается устройством синхронизации.

Усилители увеличивают амплитуду напряжения до необходимой для опрокидывания триггеров 5 величины. Триггеры соединены по схеме суммирующего устройства с параллельным вводом чисел в каждый разряд.

В данном случае задача решается просто, благодаря отсутствию электрической связи

30 входов сумматора.

285350

А = 10 10 — 1 а, 2=1

В = 10 10 — bt, l=-1 где

1=

Подписное

Тираж 480

Заказ 262, 5

Изд. № 150

Типография, пр. Сапунова, 2

Число усилителей должно быть равно числу диагоналей, а количество триггеров — на единицу больше числа последних.

Покажем, что состояния триггеров определяют произведение чисел АВ.

Действительно, пусть двоичное число А равно: где m ) r задано прямоугольной столбцовой матрицей.

Число В задано прямоугольной строчной матрицей где S)n, и а, bt — элементы матриц.

Совместим столбцовую и строчную матрицу так, чтобы их диагонали совпали.

- Получим матрицу С, каждый элемент которой — Сдl представляет собой логическое произведение элементов матриц А и В, то есть

CR =а;иЬ ;, а; = а — элементы столбцовой матрицы А, 1, 2, ..., и — номер строки, 1, 2,..., т — номер столбца, а — цифра k-го разряда, 6н = bl — элемент строчной матрицы В, l, 2,..., n — номер строки, 1, 2,..., т — номер столбца.

Из матрицы С легко получается произведение чисел А и В. Для этого достаточно составить сумму

10 + ; 10- y C, 5

A+ t=3 где t, = k+l.

Ct,t представляет собой сумму элеменkyt=t тов матрицы (Сы), симметричных относительно главной диагонали С,;, так как сумма их индексов k+ l= t фиксирована для фиксированного 1. Назовем эти элементы лежащими на побочных диагоналях.

Из вышесказанного видно, что считывание результата умножения чисел А и В сводится к суммированию элементов матрицы С, стоящих на побочных диагоналях. Такая операция выполняется в оптикоэлектронном арифметическом блоке, Оптимальное арифметическое устройство может быть использовано и для выполнения других арифметических действий над двоичными числами.

Предмет изобретения

Оптикоэлектронное арифметическое устройство, содержашее электроннолучевую трубку, диафрагмы и светопроводы, отличающееся

ЗО тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения объема обраоать1ваемой информа ции, в нем светопроводы расположены вдоль побочных диагоналей матрицы управляемых диафрагм, помещенных перед экраном элект35 роннолучевой трубки, и связаны с фоточувствительными входами сумматора параллельного действия,