Оптоелектронний пристрій

Оптоелектронний пристрій, який містить два оптоелектронні регістри, два елементи АБО-НІ, регенеративний бістабільний оптрон, чотири елементи І і два елементи НІ, кожна розрядна комірка обох оптоелектронних регістрів містить два оптоелектронних квантуючих модулі і два модулятори, причому в кожній розрядній комірці перші електричні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого і другого модуляторів, а другі електричні входи підключені до шини живлення пристрою, перший оптичний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з виходом другого оптоелектронного квантуючого модуля, перший оптичний вхід якого з'єднаний з виходом першого оптоелектронного квантуючого модуля, оптичні входи перших модуляторів є оптичними входами розрядної комірки відповідно першого і другого операндів пристрою, другі оптичні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого і другого модуляторів, а перший оптичний вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з відповідними входами першого і другого елементів І відповідно в першому і другому оптоелектронних регістрах, вихід першого елемента І з'єднаний оптично з першим входом першого елемента АБО-НІ і через перший елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом третього елемента І, вихід другого елемента І з'єднаний оптично з першим входом другого елемента АБОНІ і через другий елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом четвертого елемента І, оптичні входи других модуляторів молодших розрядних комірок першого t другого оптоелектронних регістрів з'єднані відповідно з виходами третього і четвертого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходом регенеративного бістабільного оптрона, одиничний оптичний вхід якого з'єднаний з шиною запуску пристрою, перший нульовий оптичний вхід регенеративного бістабільного оптрона з'єднаний з виходом першого елемента І, а другий нульовий оптичний вхід з'єднаний з виходом другого елемента І, другі входи першого і другого елементів АБО-НІ з'єднані з виходом регенеративного бістабільного оптрона, вихід першого елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності різниці в першому оптоелектронному регістрі пристрою, а вихід другого елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності різниці в другому оптоелектронному регістрі пристрою, який відрізняється тим, що він містить третій оптоелектронний регістр, третій елемент АБО-НІ, третій елемент НІ, п'ятий і шостий елементи І, настановний вхід І вихід зчитування пристрою, кожна розрядна комірка третього оптоелектронного регістра містить два оптоелектронних квантуючих модулі і два модулятори, причому в кожній розрядній комірці перші електричні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами ВІДПОВІДНО першого і другого модуляторів, а другі електричні входи підключені до шини живлення пристрою, перший оптичний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з виходом другого оптоелектронного квантуючого модуля, перший оптичний вхід якого з'єднаний з виходом першого оптоелектронного квантуючого модуля, другі оптичні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого і другого модуляторів, а перший оптичний вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з відповідними входами п'ятого елемента І відповідно в третьому оптоелектронному регістрі, вихід п'ятого елемента І з'єднаний оптично з першим входом третього елемента АБО-НІ і через третій елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом шостого елемента І, оптичний вхід другого модулятора молодшої розрядної" комірки третього оптоелектронного регістра з'єднаний відповідно з виходом шостого елемента І, другі входи шостого елемента І і третього елемента АБО-НІ з'єднані з входом зчитування пристрою, вихід третього елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності інформації в третьому оптоелектронному регістрі пристрою, а вихід шостого елемента І є виходом пристрою, крім того ю ю 4557 в трьох оптоелектронних регістрах в кожній розрядній комірці третій електричний вхід другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з електричним виходом першого модулятора, а третій електричний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з електричним виходом другого модулятора, у молодшій розрядній комірці кожногооптоелектронного регістра другий вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний із четвертими електричними входами першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів, а перший оптичний вихід дев'ятого розряду другого оптое лектронного квантуючого модуля з'єднаний з оптичним входом другого модулятора наступної розрядної комірки, крім того настановний вхід пристрою підключений до п'ятих електричних входів обох оптоелектронних квантуючих модулів всіх розрядних комірок трьох оптоелектронних регістрів, у третього оптоелектронного регістра у молодшій розрядній комірці оптичний вхід першого модулятора з'єднаний з виходом регенеративного бістабільного оптрона, а оптичний вихід дев'ятого розряду першого оптоелектронного квантуючого модуля підключений до оптичного входу першого модулятора наступної розрядної комірки. Оптоелектронний пристрій відноситься до обчислювальної техніки і може бути використаний для організації операцій віднімання та порівняння десяткових чисел. Відомий оптоелектронний десятковий суматор паралельної дії ("Вычислительная техника", Пенза, 1976, вып. 6, с 87-89), що містить блок введення, джерело живлення і у кожному розряді світловипромінювач, фотоприймач, модулятор, формувач імпульсу переносу, елемент затримки, підсилювач потужності запускаючих електричних сигналів, що надходять на світловипромінювач старших розрядів, і оптоелектронний модуль, оптичний вхід якого зв'язаний з першим виходом світловипромінювача, оптичний вихід - із входом фотоприймача, відповідно перший електричний вхід підключений до виходу модулятора, другий до загальної шини живлення, вихід фотоприймача підключений до входу формувача імпульсу переносу, елемент затримки включений між формувачем імпульсу переносу і підсилювачем потужності, вихід якого з'єднаний із другим входом світловипромінювача сусіднього старшого розряду, вхід модулятора оптично зв'язаний із другим виходом світловипромінювача, а перший вхід світловипромінювача підключений до відповідного виходу блоку введення, що являє собою оперативну пам'ять на оптоелектронних модулях. Недоліком цього пристрою є те, що він виконує тільки арифметичне підсумовування операндів, що виключає його використання при виконанні операції віднімання кодів. Відомий оптоелектронний десятковий суматор (а. с. СРСР 840895, кл. G06F7/56, 1981), що містить два блоки введення доданків і в кожній розрядній комірці два оптоелектронних квантуючих модулі, два модулятори, два світловипромінювача, два блоки пам'яті, виходи першого і другого блоків введення підключені відповідно до перших і других входів розрядних комірок доданків, перші електричні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів підключені до виходів першого і другого модуляторів ВІДПОВІДНО, другі електричні входи з'єднані з загальною шиною живлення суматора, а перші оптичні входи з'єднані з першими виходами першого і другого світловипромінювачів відповідно, другі виходи яких оптично з'єднані з першими входами першого і другого модуляторів відповідно, а електричні входи - з першими і другими входами доданків розрядної комірки відповідно, третій електричний вхід другого оптоелектронного квантуючого модуля підключений до шини встановлення суматора в початковий стан, перший вихід першого блоку пам'яті оптично з'єднаний із другим входом другого модулятора і входом встановлення в одиничний стан другого оптоелектронного квантуючого модуля, перший вихід другого блоку пам'яті оптично з'єднаний із другим входом першого модулятора і входом встановлення в одиничний стан першого оптоелектронного квантуючого модуля, нульові входи якого ВІДПОВІДНО З МОЛОДШОГО по старший розряд оптично з'єднані з одиничними виходами відповідно зі старшого по молодший розряд другого оптоелектронного квантуючого модуля, а нульові входи другого оптоелектронного квантуючого модуля, відповідно з молодшого по старший розряд, оптично з'єднані з одиничними виходами відповідно зі старшого по молодший розряд першого оптоелектронного квантуючого модуля, оптичний вихід якого з'єднаний з першим входом першого блоку пам'яті, другий вхід якого є першим оптичним входом розрядної комірки, оптичний вихід другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з першим входом другого блоку пам'яті, другий вхід якого є другим оптичним входом розрядної комірки, третій вихід першого світловипромінювача є першим оптичним виходом комірки, а третій вихід другого світловипромінювача - другим оптичним виходом комірки, причому перший і другий оптичні входи молодшої розрядної комірки суматора з'єднані відповідно з першим І другим оптичними виходами старшої розрядної комірки суматора, другий вихід першого блоку пам'яті є третім оптичним виходом розрядної комірки, а другий вихід другого блоку пам'яті є четвертим оптичним виходом розрядної комірки, третій оптичний вхід першого модулятора 4557 і другий оптичний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля утворюють третій оптичний вхід розрядної комірки, що з'єднана із третім оптичним виходом молодшої розрядної комірки суматора, третій оптичний вхід другого модулятора і другий оптичний вхід другого оптоелектронного квантуючого модуля утворюють четвертий оптичний вхід розрядної комірки, що з'єднаний з четвертим оптичним виходом молодшої розрядної комірки, причому четвертий оптичний вихід старшої розрядної комірки суматора з'єднаний з четвертим оптичним входом самої молодшої розрядної комірки суматора, а третій оптичний вихід самої старшої розрядної комірки є виходом суматора, крім того, обоє оптоелектронні квантуючі модулі виконані у вигляді послідовно оптично з'єднаних регенеративних бістабільних оптронів, одиничні входи і виходи яких є відповідно входами і виходами модуля. Недоліком відомого суматора є формування на ньому або суми, або різниці двох операндів, що виключає можливість отримання при виконанні операції віднімання загальної складової, що дорівнює мінімальному з двох операндів. Найбільш близьким за технічною суттю є оптоелектронний пристрій віднімання десяткових чисел (а. с. СРСР 1136157, кл. G06F7/56, 1985), в подальшому пойменований як оптоелектронний пристрій який містить, перший оптоелектронний регістр, кожна розрядна комірка якого містить два оптоелектронних квантуючих модулі і два модулятори, причому в кожній розрядній комірці перші електричні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого І другого модуляторів, а другі електричні входи підключені до шини живлення пристрою, перший оптичний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з виходом другого оптоелектронного квантуючого модуля, перший оптичний вхід якого з'єднаний з виходом першого оптоелектронного квантуючого модуля, крім того, пристрій містить другий оптоелектронний регістр, перший і другий елементи АБО-НІ і регенеративний бістабільний оптрон, чотири елементи І і два елементи НІ, причому в кожній розрядній комірці першого і другого оптоелектронних регістрів оптичні входи перших модуляторів є оптичними входами розрядної' комірки відповідно першого і другого операндів пристрою, другі оптичні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого і другого модуляторів, а перший оптичний вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з ВІДПОВІДНИМИ входами першого і другого елементів І відповідно в першому і другому оптоелектронних регістрах, вихід першого елемента І з'єднаний оптично з першим входом першого елемента АБО-НІ і через перший елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом третього елемента І, вихід другого елемента І з'єднаний оптично з першим входом другого елемента АБО-НІ і через другий елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом четвертого елемента І, перший електричний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля в кожній розрядній комірці з'єднаний з електричним вихо 6 дом другого модулятора, у молодшій розрядній комірці кожного оптоелектронного регістра другий вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з третіми оптичними входами першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів і з оптичним входом другого модулятора наступної розрядної комірки, оптичні входи других модуляторів молодших розрядних комірок першого і другого оптоелектронних регістрів з'єднані відповідно з виходами третього і четвертого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходом регенеративного бістабільного оптрона, одиничний оптичний вхід якого з'єднаний з шиною запуску пристрою, перший нульовий оптичний вхід регенеративного бістабільного оптрона з'єднаний з виходом першого елемента І, а другий нульовий оптичний вхід з'єднаний з виходом другого елемента І, другі входи першого і другого елементів АБО-НІ з'єднані з виходом регенеративного бістабільного оптрона, вихід першого елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності різниці в першому оптоелектронному регістрі пристрою, а вихід другого елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності різниці в другому оптоелектронному регістрі пристрою Недоліком даного пристрою с обмежені функціональні можливості через те, що при відніманні двох операндів формується їхня різниця і втрачається їхня загальна складова. В основу корисної' моделі поставлена задача створення оптоелектронного пристрою, в якому в результаті введення нових вузлів та зв'язків досягається можливість формування загальної частини та різниці двох десяткових чисел, що призводить до розширення функціональностей можливостей пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в оптоелектронний пристрій, який містить два оптоелектронні регістри, два елементи АБО-НІ, регенеративний бістабільний оптрон, чотири елементи І і два елементи НІ, кожна розрядна комірка обох оптоелектронних регістрів містить два оптоелектронних квантуючих модулі і два модулятори, причому в кожній розрядній комірці перші електричні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого і другого модуляторів, а другі електричні входи підключені до шини живлення пристрою, перший оптичний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з виходом другого оптоелектронного квантуючого модуля, перший оптичний вхід якого з'єднаний з виходом першого оптоелектронного квантуючого модуля, оптичні входи перших модуляторів є оптичними входами розрядної комірки відповідно першого і другого операндів пристрою, другі оптичні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого і другого модуляторів, а перший оптичний вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з ВІДПОВІДНИМИ входами першого і другого елементів І відповідно в першому і другому оптоелектронних регістрах, вихід першого елемента І з'єднаний оптично з першим входом першого елемента АБО-НІ і через перший елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом третього 4557 елемента І, вихід другого елемента І з'єднаний оптично з першим входом другого елемента АБОНІ і через другий елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом четвертого елемента І, оптичні входи других модуляторів молодших розрядних комірок першого і другого оптоелектронних регістрів з'єднані відповідно з виходами третього і четвертого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходом регенеративного бістабільного оптрона, одиничний оптичний вхід якого з'єднаний з шиною запуску пристрою, перший нульовий оптичний вхід регенеративного бістабільного оптрона з'єднаний з виходом першого елемента І, а другий нульовий оптичний вхід з'єднаний з виходом другого елемента І, другі входи першого і другого елементів АБО-НІ з'єднані з виходом регенеративного бістабільного оптрона, вихід першого елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності різниці в першому оптоелектронному регістрі пристрою, а вихід другого елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності різниці в другому оптоелектронному регістрі пристрою, введений третій оптоелектронний регістр, третій елемент АБО-НІ, третій елемент НІ, п'ятий і шостий елементи І, настановний вхід і вхід зчитування пристрою, кожна розрядна комірка третього оптоелектронного регістра містить два оптоелектронних квантуючих модулі і два модулятори, причому в кожній розрядній комірці перші електричні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами ВІДПОВІДНО першого і другого модуляторів, а другі електричні входи підключені до шини живлення пристрою, перший оптичний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з виходом другого оптоелектронного квантуючого модуля, перший оптичний вхід якого з'єднаний з виходом першого оптоелектронного квантуючого модуля, другі оптичні входи першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів з'єднані з виходами відповідно першого і другого модуляторів, а перший оптичний вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з відповідними входами п'ятого елемента І відповідно в третьому оптоелектронному регістрі, вихід п'ятого елемента ( з'єднаний оптично з першим входом третього елемента АБО-НІ і через третій елемент НІ з'єднаний з першим оптичним входом шостого елемента І, оптичний вхід другого модулятора молодшої розрядної комірки третього оптоелектронного регістра з'єднаний відповідно з виходом шостого елемента І, другі входи шостого елемента І і третього елемента АБО-НІ з'єднані з входом зчитування пристрою, вихід третього елемента АБО-НІ з'єднаний з виходом ознаки присутності інформації в третьому оптоелектронному регістрі пристрою, а вихід шостого елемента І є виходом пристрою, крім того, в трьох оптоелектронних регістрах в кожній розрядній комірці третій електричний вхід другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з електричним виходом першого модулятора, а третій електричний вхід першого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з електричним виходом другого модулятора, у молодшій розрядній комірці кожного оптоелектронного регістра другий вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного кван 8 туючого модуля з'єднаний із четвертими електричними входами першого і другого оптоелектронних квантуючих модулів, а перший оптичний вихід дев'ятого розряду другого оптоелектронного квантуючого модуля з'єднаний з оптичним входом другого модулятора наступної розрядної комірки, крім того, настановний вхід пристрою підключений до п'ятих електричних входів обох оптоелектронних квантуючих модулів всіх розрядних комірок трьох оптоелектронних регістрів, у третього оптоелектронного регістра у молодшій розрядній комірці оптичний вхід першого модулятора з'єднаний з виходом регенеративного бістабільного оптрона, а оптичний вихід дев'ятого розряду першого оптоелектронного квантуючого модуля підключений до оптичного входу першого модулятора наступної розрядної комірки На Фіг.1 представлена структурна схема оптоелектронного пристрою, а на Фіг.2, 3 подані принципові схеми оптоелектронних квантуючих модулів 6 і 7 відповідно. Оптоелектронний пристрій містить (Фіг.1) два регістри 1 і 2 операндів А і В відповідно, кожний з яких представлений двома розрядними комірками З і 4, і регістр 5, який також представлений двома розрядними комірками 3, 4. Кожна розрядна комірка регістрів 1, 2, 5, містить два оптоелектронних квантуючих модуля 6 і 7 І два модулятора 8 і 9, причому оптичний вхід 10 модулятора 8 є оптичним входом кожної розрядної комірки 3 і 4 регістрів 1, 2, 5 В кожній розрядній комірці 3 і 4 у модуля 6 оптичний вхід 11 з'єднаний з виходом модулятора 8, а електрично модуль 6 підключений до виходу 12 модулятора 8 і до шини 13 живлення, у модуля 7 оптичний вхід 14 з'єднаний з виходом модулятора 9, а електрично модулятор 7 підключений до виходу 15 модулятора 9 і до шини 13 живлення. Крім того, оптично модуль 6 з'єднаний з виходом 16 модуля 7, який оптично з'єднаний з виходом 17 модуля 6, електрично модуль 6 підключений також до виходу 15 модулятора 9, а модуль 7 електрично підключений до виходу 12 модулятора 8. В молодших розрядних комірках 3 регістрів 1, 2, 5 вхід 18 модуля 6 і вхід 19 модуля 7 електрично з'єднані з входом 20 дев'ятого розряду модуля 7, а вхід 21 модулятора 9 старшої розрядної комірки 4 з'єднаний з оптичним виходом дев'ятого розряду модуля 7 розрядної комірки 3, причому оптичні виходи дев'яти розрядів модулів 7 обох розрядних комірок 3, 4 регістрів 1, 2, 5 оптично з'єднані з входами елемента І 22, вихід якого з'єднаний оптично через інвертор 23 з першим входом елемента І 24, вихід якого з'єднаний з входом 21 модулятора 9 молодшої розрядної комірки З У регенеративного бістабільного оптрона 25 виходи елементів І 22 регістрів 1 і 2 оптично з'єднані з його нульовим входом 26 і першими входами елементів АБО-НІ 27 ВІДПОВІДНО ВХІД 28 при строю є його настановним входом і з'єднаний з модулями 6 і 7 розрядних комірок 3, 4 регістрів 1, 2, 5, другі входи елементів І 24 І АБО-НІ 27 оптично з'єднані з виходом 29 регенеративного бістабільного оптрона 25, одиничний вхід 30 якого з'єднаний з шиною запуску пристрою, вихід елемента АБО-НІ 27 регістра 1 з'єднаний з виходом 31 ознаки присутності різниці в регістрі 1, а вихід елемен 4557 ту АБО-НІ 27 регістра 2 з'єднаний з виходом 32 ознаки присутності різниці в регістрі 2. Оптичні входи 10 розрядних комірок 3 і 4 регістрів 1 і 2 з'єднані відповідно з входами молодшого та старшого розрядів першого і другого операндів пристрою. Другий вхід елемента І 24 регістра 5 оптично з'єднаний з входом 33 зчитування пристрою і другим входом елемента АБО-НІ 27, перший вхід якого з'єднаний з виходом елемента І 22. Вихід елемента АБО-НІ 27 регістра 5 з'єднаний з виходом 34 ознаки присутності інформації в регістрі 5, вхід 10 модулятора 8 молодшої розрядної комірки З якого з'єднаний з виходом 29 регенеративного бістабільного оптрона 25, вхід 10 модулятора 8 старшої розрядної комірки 4 з'єднаний з виходом дев'ятого розряду модуля 6 його молодшої розрядної' комірки 3, вихід елемента І 24 регістра 5 є виходом 35 пристрою. Оптоелектронний модуль 6 молодшої розрядної комірки 3 регістра (Фіг 2) містить комірки 36.1, .... 36.9, D-тригер 37, вузол 38 перемикання напрямку лічби, першу шину 39 непарних імпульсів, першу шину 40 парних імпульсів, другу шину 41 непарних імпульсів, другу шину 42 парних імпульсів, третю шину 43 непарних імпульсів, третю шину 44 парних імпульсів, RS-тригер 45, вхід 46 прямої лічби пристрою, вхід 47 зворотної лічби пристрою, перший-четвертий елементи І 48-51. Відповідно комірки 36.1, ..., 36.9 мають входи 52-54 керування та містять транзистор 55, джерело 56 світла з трьома оптичними виходами 17, 57, 58, першийтретій фотоприймачі 59-61, розділові діоди 62-64, резистори 65, 66, загальну шину 67, шину живлення 13. Модуль містить елемент АБО 68, тактовий вхід 69, настановний вхід 28, входи 12 та 15 дозволу запису І обнуления відповідно, вхід 18 встановлення всіх комірок 36.1 36.9 в одиничний стан, елемент І-НІ 70. Перший вхід вузла 38 перемикання напрямку лічби підключений до прямого виходу D-тригера 37, другий вхід підключений до інверсного виходу D-тригера 37, перший вихід вузла 38 перемикання напрямку лічби підключений до першої шини 39 непарних імпульсів, другий вихід підключений до першої шини 40 парних імпульсів, третій вихід підключений до другої шини 41 непарних імпульсів, а четвертий вихід підключений до другої шини 42 парних імпульсів Перша шина 39 непарних імпульсів підключена до входів 52 керування непарних комірок 36 1, 36.3,..., 36 9, перша шина 40 парних імпульсів підключена до входів 52 керування парних комірок 36.2, 36 4, ..., 36.8, друга шина 41 непарних імпульсів підключена до входів 53 керування непарних комірок 36.1, ..., 36.9, друга шина 42 парних імпульсів підключена до входів 53 керування парних комірок 36.2, ..., 36 8. Всі комірки 36.1, . , 36.9 містять в своєму складі регенеративний оптрон, в якому перший вивід джерела 56 світла підключений до шини 13 живлення, другий вивід підключений до колектора транзистора 55, емітер якого підключений до загальної шини 67, база підключена до перших виводів першого-третього фотоприймачів 59-61 та через резистор 65 до загальної шини 67. Перший оптичний вихід 57 джерела 56 світла з'єднаний з першим фотоприйма 10 чем 59 своєї комірки, другий оптичний вихід 58 з'єднаний з другим фотоприймачем 60 наступної комірки, третій вихід 17 є виходом цієї комірки Прямий вихід RS-тригера 45 підключений до перших входів першого та другого елементів І 48, 49, його інверсний вихід підключений до перших входів третього та четвертого елементів І 50 та 51, перший вхід вузла 38 перемикання напрямку лічби підключений до других входів першого та третього елементів І 48, 50, другий вхід підключений до других входів другого та четвертого елементів І 49, 51. Виходи першого-четвертого елементів І 48-51 підключені відповідно до першого-четвертого виходів вузла 38 перемикання напрямку лічби, третя шина 43 непарних імпульсів підключена до прямого виходу D-тригера 37 та до входу 54 керування непарних комірок 36.1, 36.3, .., 36.9, третя шина 44 парних імпульсів підключена до інверсного виходу D-тригера 37, до його D-виходу і до входу 54 керування парних комірок 36.2, 36.4, .,., 36 8, інверсний S-вхід D-тригера 37 підключений до настановного входу 28 модуля. Інверсний S-вхід RSтригера 45 підключений до входу 46 прямої лічби, інверсний R-вхід підключений до входу 47 зворотної лічби модуля. У всіх комірках 36.1, ..., 36 9 між входами 52-54 керування та другим виводом фотоприймача 60, першим виводом фотоприймача 61 та другим виводом фотоприймача 59 ввімкнено відповідно розділові діоди 62-64, другий вивід фотоприймача 61 з'єднаний з загальною шиною 67, в якості фотоприймачів 59-61 використовуються фотодіоди. С-вхід D-тригера 37 підключений до тактового входу 69 модуля, оптичний вихід 58 джерела 56 світла останньої комірки 36.9 є виходом переповнення модуля. Оптичний вхід фотоприймача 60 першої комірки 36.1 з'єднаний з оптичним входом 11 модуля Вхід 12 дозволу запису з'єднаний з входом 46 прямої лічби модуля, вхід 47 зворотної лічби якого з'єднаний з входом 15 дозволу обнуления і першим входом елемента І-НІ 70, другий вхід якого з'єднаний з входом 18 модуля. Перший вхід елемента АБО 68 з'єднаний з входом елемента І-Н! 70, другий вхід з'єднаний з настановним входом 28 модуля та інверсним Sвходом D-тригера 37, базовий вивід транзистора 55 всіх комірок 36 1, ..., 36 9 через резистор 66 з'єднаний з виходом елемента АБО 68, а всі фотоприймачі 61 оптично з'єднані з виходами 16 модуля 7. Оптоелектронний модуль 7 молодшої розрядної комірки 3 регістра (Фіг 3) містить комірки 71.1, ..., 71.9, D-тригер 72, вузол 73 перемикання напрямку лічби, першу шину 74 непарних імпульсів, першу шину 75 парних імпульсів, другу шину 76 непарних імпульсів, другу шину 77 парних імпульсів, третю шину 78 непарних імпульсів, третю шину 79 парних імпульсів, RS-тригер 80, вхід 81 прямої лічби пристрою, вхід 82 зворотної лічби пристрою, перший-четаертий елементи І 83-86. Відповідно комірки 71.1, ..., 71.9 мають входи 87-89 керування та містять транзистор 90, джерело 91 світла з трьома оптичними виходами 16, 92, 93, першийтретій фотоприймачі 94-96, розділові діоди 97-99, резистори 100, 101, загальну шину 102, шину живлення 13. Модуль містить тактовий вхід 103, настановний вхід 28, входи 12 і 15 дозволу запису і 4557 12 11 дуля. Вхід 15 дозволу запису з'єднаний з входом обнуления відповідно, вхід 19 встановлення всіх 81 прямої лічби модуля і першим входом елеменкомірок 7 1 . 1 , . . , 71.9 у нульовий стан, елементи НІ та І 105, вхід 82 зворотної лічби якого з'єднаний з 104, І 105, АБО 106. Перший вхід вузла 73 перевходом 12 дозволу обнуления модуля, настановмикання напрямку лічби підключений до прямого ний вхід 28 модуля з'єднаний з інверсним Sвиходу D-тригера 72, другий вхід підключений до виходом D-тригера 72 і через елемент НІ 104 з інверсного виходу D-тригера 72, перший вихід вупершим входом елемента АБО 106. Колекторний зла 73 перемикання напрямку лічби підключений вивід транзистора 90 останньої комірки 71.9 є видо першої шини 74 непарних імпульсів, другий ходом 20 модуля і підключений до входу 19 цього вихід підключений до першої шини 75 парних іммодуля, який з'єднаний з другим входом елемента пульсів, третій вихід підключений до другої шини І 105, вихід якого підключений до другого входу 76 непарних імпульсів, а четвертий вихід підклюелемента АБО 106, базовий вивід транзистора 90 чений до другої шини 77 парних імпульсів. Перша всіх комірок 71.1, ..., 71.9 через резистор 101 шина 74 непарних імпульсів підключена до входів з'єднаний з виходом елемента АБО 106, а всі фо87 керування непарних комірок 71.1, 71.3, ..., 71.9, топриймачі 96 оптично з'єднані з виходами 17 моперша шина 75 парних імпульсів підключена до дуля 6. входів 87 керування парних комірок 71.2, 71.4, . , 71 8, друга шина 76 непарних імпульсів підключеОптоелектронний пристрій (Фіг. 1) працює нана до входів 88 керування непарних комірок 71.1, ступним чином. ..., 71 9, друга шина 77 парних імпульсів підключеДля встановлення у початковий стан на нана до входів 88 керування парних комірок 71.2, ..., становний вхід 28 пристрою подається нульовий 71.8 Всі комірки 71.1, ..., 71.9 містять в своєму сигнал, який в усіх розрядних комірках 3,4 регістрів складі регенеративний оптрон, в якому перший 1, 2, 5 всі розряди модуля 6 встановлює у нульовивід джерела 91 світла підключений до шини 13 вий стан, а всі розряди модуля 7 встановлює в живлення, другий вивід підключений до колектора одиничний стан при наявності напруги живлення транзистора 90, емітер якого підключений до зана шині 13 пристрою. Запис відповідних операндов гальної шини 102, база підключена до перших виА і В відбувається по оптичному входу 10 модуляводів першого-третього фотоприймачів 94-96 та тора 8 у всіх розрядних комірках 3, 4 регістрів 1 і 2 через резистор 100 до загальної шини 102 Перпаралельно по розрядам в одиничному нормальший оптичний вихід 92 джерела 91 світла ному коді: в регістр 1 записується операнд А, а в з'єднаний з першим фотоприймачем 94 своєї регістр 2 - операнд В. Причому по входу 11 в мокомірки, другий оптичний вихід 93 з'єднаний з друдулі 6 кожної розрядної комірки 3, 4 обох регістрів гим фотоприймачем 95 наступної комірки, третій записується відповідна цифра в прямому коді, а в вихід 16 є виходом цієї комірки. Прямий вихід RSмодулі 7 - в доповняльному до дев'яти коді за ратригера 80 підключений до перших входів першого хунок оптичного зв'язку по виходу 17 модуля 6 при та другого елементів І 83, 84, його інверсний вихід наявності сигналу дозволу на виході 12 модулятопідключений до перших входів третього та четверра 8 Наприклад, цифра 7 записується в наступтого елементів [ 85 та 86, перший вхід вузла 73 ному вигляді: модуль 6: 111111100; модуль 7: перемикання напрямку лічби підключений до дру000000011. гих входів першого та третього елементів І 83, 85, При подачі на вхід ЗО регенеративного другий вхід підключений до других входів другого бістабільного оптрона 25 запускаючого оптичного та четвертого елементів І 84, 86. Виходи першогосигналу тривалістю 1т відбувається спрацювання четвертого елементів І 83-86 підключені відповідно останнього і поява на його виході 29 оптичного до першого-четвертого виходів вузла 73 перемисигналу, який подається одночасно на оптичні кання напрямку лічби, третя шина 78 непарних входи елементів І 24 обох регістрів 1 і 2 при імпульсів підключена до прямого виходу D-тригера відсутності одиничного сигналу на виходах елементів І 22, що можливе у випадку, коли хоча б в 72 та до входу 89 керування непарних комірок одній із розрядних комірок 3, 4 обох регістрів 1 і 2 71.1, 71.3, ..,71.9, третя шина 79 парних імпульсів знаходиться інформація. Отже, оптичний сигнал з підключена до інверсного виходу D-тригера 72, до виходу елемента І 24 подається на вхід 21 модуйого D-виходу і до входу 89 керування парних лятора 9, що спричиняє спрацювання по входу 14 комірок 71.2, 71.4,...,71.8, інверсний S-вхід Dмодуля 7 в молодших розрядних комірках 3 обох тригера 72 підключений до настановного входу 28 регістрів 1 і 2 Останнє приводить до збільшення модуля Інверсний S-вхід RS-тригера 80 записаної в модулях 7 інформації, а отже, до обпідключений до входу 81 прямої' лічби, інверсний нулення відповідних розрядів модуля 6 за рахунок R-вхід підключений до входу 82 зворотної лічби оптичного зв'язку по виходу 16 модуля 7 при наявмодуля. У всіх комірках 71.1, ..., 71.9 між входами ності сигналу дозволу на виході 15 модулятора 9. 87-89 керування та другим виводом фотоприймача 95, першим виводом фотоприймача 96 та другим Оптичний сигнал подається з виходу 29 регевиводом фотоприймача 4 ввімкнено ВІДПОВІДНО неративного бістабільного оптрона 25 до того чарозділові діоди 97-99, другий вивід фотоприймача су, поки не відбудеться обнуления оптрона 25 по 96 з'єднаний із загальною шиною 102, в якості фооптичним сигналам, що подаються на його нульотоприймачів 94-96 використовуються фотодюди. вий вхід 26. Таким чином, в обох модулях 7 моС-вхід D-тригера 72 підключений до тактового лодшої розрядної комірки 3 регістрів 1 і 2 входу 103 модуля, оптичний вихід 93 джерела 91 відбувається послідовне збільшення (запис) світла останньої' комірки 71.9 є оптичним виходом інформації до тих пір, поки в одному із двох момодуля, оптичний вхід фотоприймача 95 першої дулів 7 не з'явиться одиничний оптичний сигнал у комірки 71.1 з'єднаний з оптичним входом 14 модев'ятому розряді. Нехай раніше з'явиться оптич 13 кий сигнал на виході дев'ятого розряду модуля 7 розрядної комірки 3 регістра 1. Але якщо з оптичного виходу дев'ятого розряду модуля 7 старшої розрядної комірки 4 регістрів 1, 2 на входи елемента І 22 не надходить в цей час оптичний сигнал, що відповідає наявності інформації в модулі 6 цієї розрядної комірки, то перехід в нульове положення регенеративного бістабільного оптрона 25 не відбувається. Однак наявність оптичного сигналу на виході 29 оптрона 25 приведе в наступний момент до встановлення за сигналом на виході 20 дев'ятого розряду модуля 7 розрядної комірки 3 в одиничний стан по електричному входу 18 всіх розрядів модуля 6, до обнулення по електричному входу 19 всього модуля 7 цієї комірки, а також до збільшення на один одиничний розряд інформації' в модулі 7 старшої' розрядної комірки 4, що відповідно викликає обнулення відповідного розряду модуля 6 цієї ж розрядної комірки 4. Таким чином відбувається перезаписування одиниці о модуля 6 старшої розрядної комірки 4 регістра 1 в дев'ять одиниць модуля 6 молодшої розрядної комірки 3. Подальша присутність оптичного сигналу на виході 29 оптрона 25 ініціює аналогічний процес обнулення модуля 6 молодшої розрядної комірки З обох регістрів і подальше перезаписування одиниці із модуля 6 старшої розрядної комірки 4 в дев'ять одиниць модуля 6 молодшої розрядної комірки 3. Цей процес продовжується до того часу, поки на одному із регістрів 1, 2 не з'явиться одночасно оптичний сигнал на оптичному виході дев'ятого розряду модуля 7 обох його розрядних комірок 3, 4, що свідчить про те, що інформація, записана в відповідному регістрі, дорівнює нулеві. Наприклад, відбулося обнулення всього регістра І. Тоді одиничний оптичний сигнал на виході елемента І 22 викликає обнулення регенеративного бістабільного оптрона 25 і припиняє надходження оптичного сигналу через елемент І 24 на вхід 21 модулятора 9 молодшої розрядної комірки 3 обох регістрів, що необхідно для попередження встановлення в одиничний стан всього модуля 6 І обнулення модуля 7 молодшої розрядної комірки З регістра 1. Таким чином, регістр 1 є обнулении, а в регістрі 2 записана різниця операндів А І В. Про те, що різниця знаходиться в регістрі 2, свідчить наявність оптичного сигналу на виході елемента АБО-НІ 27 регістра, а отже, на виході 32 ознаки присутності різниці в регістрі 2, в протилежному випадку оптичний сигнал присутній на виході 31 ознаки присутності різниці в регістрі 1. Одночасно з обнулениям регістрів 1, 2 виконується запис інформації у регістр 5 по входу 10 модулятора 8 молодшої розрядної комірки 3 за оптичним сигналом з виходу 29 оптрона 25 При цьому записана в регістр інформація дорівнює найменшій величині з двох операндів А і В, тобто загальній складовій цих операндів Зчитування цієї величини з виходу 35 регістра 5 виконується в процесі послідовного обнулення модулів 6 його розрядних комірок 3, 4 аналогічно наведеному процесу у регістрах 1, 2, за сигналом, який подається на вхід 33 зчитування пристрою. Про знаходження інформації у регістрі 5 свідчить наявність одиничного сигналу на його виході 34. 4557 14 Оптоелектронний модуль б (Фіг.2) працює в такий спосіб. Для готовності модуля на шину 13 подається напруга живлення, а для встановлення початкового стану на настановний вхід 28 подається низький потенціал, який встановлює D-тригер 37 в одиничний стан і призводить до появи нульового сигналу на виході елемента АБО 68, який через резистор 66 закриває транзистор 55 в усіх комірках 36 1, ..., 36.9, тобто встановлює їх в нульовий стан При виконанні операції запису операндів на вході 12 дозволу запису модуля необхідна наявність низького потенціалу, який подається на вхід 46 прямої лічби, тобто на інверсний S-вхід RSтригера 45, і встановлює його в "одиничний" стан. В результаті шини 39 та 40 підключені, а шини 41 та 42 відключені. На вхід 69 модуля надходять тактові імпульси, D-тригер 37 починає працювати в режимі лічби. При наявності тактового сигналу з входу 69 Dтригер 37 перейде s "одиничний" стан, тобто на його прямому виході встановиться " 1 " , а на інверсному встановиться "0" В результаті на виході елемента І 49 вузла 38 перемикання напрямку лічби з'явиться низький потенціал, тому що на його вхід надходить "0" з інверсного виходу Dтригера 37, а на виході елемента І 48 з'явиться високий потенціал, тому що на його перший вхід надходить " 1 " з прямого виходу RS-тригера 45, а на другий вхід надходить "І" з прямого виходу Dтригера 37. Під дією сигналу на оптичному вході 11 комірки 36.1 і високого потенціалу, що надходить з шини 39, опір фотоприймача 60 комірки 36.1 різко зменшується В результаті транзистор 55 комірки 36 1 відкривається, по колу джерело 56 світла колектор-емітер транзистора 55 - загальна шина 67 тече струм, джерело 56 світла випромінює світло і через вихід 57 впливає на фотоприймач 59, забезпечуючи позитивний зворотній зв'язок. Комірка 36.1 запам'ятовує перший сигнал запису. З приходом наступного тактового імпульсу Dтригер 37 перейде в нульовий стан, тобто на його прямому виході з'явиться "0", а на інверсному виході з'явиться " 1 " В результаті на шині 40 встановиться високий потенціал. Під дією оптичного зв'язку з виходу 58 комірки 36.1 на фотоприймач 60 комірки 36.2 та високого потенціалу з шини 40 опір фотоприймача 60 комірки 36.2 різко зменшується, транзистор 55 відкривається і збуджується регенеративний оптрон комірки 36.2. Аналогічним чином відбувається спрацювання наступних комірок 36 1, .., 36.9 модуля, при цьому визначальними є сигнали на входах 52 та 54 керування комірок і задіяно діоди 62 та 64 Кількість комірок 36.1, ..., 36 9 модуля, що спрацювали, визначається тривалістю сигналу запису на вході 11 модуля та сигналу на вході 12 дозволу запису. При переповненні розрядної сітки модуля одиниця перенесення з'являється на оптичному виході 58 старшо) комірки 36.9 модуля При виконанні операції обнулення модуля на вході 15 дозволу обнулення необхідна наявність низького потенціалу, який подається на вхід 47 зворотної лічби і встановлює RS-тригер 45 у "нульовий" стан, отже, шини 39 та 40 відключені, тоб 4557 16 15 то мають низькі потенціали, а шини 41 та 42 під102 тече струм, джерело 91 світла випромінює ключені, тобто мають високі потенціали попересвітло і через вихід 92 впливає на фотоприймач мінно, в залежності від величини тривалості сиг94, забезпечуючи позитивний зворотній зв'язок. налу дозволу обнуления на вході 15 модуля. В Комірка 71.1 запам'ятовує перший сигнал запису. результаті реалізуються зв'язки зворотної лічби З приходом наступного тактового імпульсу Dчерез вхід 16 на фотоприймач 61 кожної комірки тригер 72 перейде в нульовий стан, тобто на його 36 1, ..., 36.9. Отже, при обнуленні стани комірок прямому виході з'явиться "0", а на інверсному ви36.1, ..., 36.9 змінюються у зворотному напрямку, ході з'явиться "1". В результаті на шині 75 встанопереходячи з одиничного в нульовий стан, при виться високий потенціал. Під дією оптичного цьому визначальними є сигнали на входах 53 кезв'язку з виходу 93 комірки 71.1 на фотоприймач рування комірок 36.1,. , 36.9 та задіяно діоди 63. 95 комірки 71.2 та високого потенціалу з шини 75 опір фотоприймача 95 комірки 71 2 різко зменПри необхідності одночасного встановлення шується, транзистор 90 відкривається і збудвсіх комірок 36.1, .... 36.9 в одиничний стан на вхід жується регенеративний оптрон комірки 71.2. 18 модуля подається низький потенціал, який при наявності низького потенціалу на вході 15 дозволу Аналогічним чином відбувається спрацювання обнулення формує високий потенціал на виході наступних комірок 71.1, ..., 71.9 модуля, при цьому елемента І-НІ 70. Цей сигнал через резистор 66 визначальними є сигнали на входах 87 та 89 керувідкриває транзистор 55 в усіх комірках 36.1, .,., вання комірок і задіяно діоди 97 та 99. Кількість 36.9, по колу шина 13 живлення - джерело 56 комірок 71.1, ..., 71 9 модуля, що спрацювали, висвітла - транзистор 55 тече струм, а на виході 17 значається тривалістю сигналу запису на вході 14 джерела 56 світла кожної комірки 36.1, .., 36.9 модуля та сигналу на вході 15 дозволу запису моз'являється оптичний сигнал дуля. При переповненні розрядної' сітки модуля одиниця перенесення з'являється на оптичному Оптоелектронний модуль 7 (Фіг. 3) працює в виході 93 старшої комірки 71 9 модуля. такий спосіб. Для готовності модуля на шину 13 подається При виконанні операції обнулення модуля на напруга живлення, а для встановлення початкововході 12 дозволу обнулення необхідна наявність го стану на настановний вхід 28 подається низький низького потенціалу, який подається на вхід 82 потенціал, який встановлює D-тригер 72 в одиничзворотної лічби і встановлює RS-тригер 80 у "нуний стан і призводить до появи одиничного сигнальовий" стан, отже, шини 74 та 75 відключені, тоблу спочатку на виході елемента НІ 104, а потім то мають низькі потенціали, а шини 76 та 77 піделемента АБО 106, який через резистор 101 ключені, тобто мають високі потенціали відкриває транзистор 90 в усіх комірках 71.1, .... поперемінно, в залежності від величини тривалості 71.9, тобто встановлює їх в одиничний стан. сигналу дозволу обнулення на вході 12 модуля. В результаті реалізуються зв'язки зворотної' лічби При виконанні операції запису операндів на через вхід 17 на фотоприймач 96 кожної комірки вході 15 дозволу запису модуля необхідна наяв71 1, ..., 71.9. Отже, при обнуленні стани комірок ність низького потенціалу, який подається на вхід 71.1, ..., 71.9 змінюються в зворотному напрямку, 81 прямої лічби, тобто на інверсний S-вхід RSпереходячи з одиничного в нульовий стан, при тригера 80, і встановлює його в "одиничний" стан. цьому визначальними є сигнали на входах 88 кеВ результаті шини 74 та 75 підключені, а шини 76 рування комірок 71.1,..., 71.9 та задіяно діоди 98. та 77 відключені. На вхід 103 модуля надходять тактові імпульси, D-тригер 72 починає працювати в При необхідності одночасного встановлення режимі лічби. всіх комірок 71.1, .... 71.9 в нульовий стан на вхід 19 модуля з його виходу 20 подається низький При наявності тактового сигналу з входу 103 потенціал, який при наявності низького потенціалу D-тригер 72 перейде в "одиничний" стан, тобто на на вході 15 дозволу запису і високого потенціалу його прямому виході встановиться " 1 " , а на на настановному вході 28 формує низький поінверсному встановиться "0". В результаті на витенціал спочатку на виході елемента І 105, а потім ході елемента І 84 вузла 73, перемикання напрямелемента АБО 106. Цей сигнал через резистор ку лічби з'явиться низький потенціал, тому що на 101 закриває транзистор 90 в усіх комірках 71 1, ..., його вхід надходить "0" з інверсного виходу D71.9, по колу шина 13 живлення - джерело 91 тригера 72, а на виході елемента І 83 з'явиться світла - транзистор 90 не тече струм і на виході 16 високий потенціал, тому що на його перший вхід джерела 91 світла кожної комірки 71.1, ..., 71.9 надходить " 1 " з прямого виходу RS-тригера 80, а відсутній оптичний сигнал. на другий вхід надходить " 1 " з прямого виходу Dтригера 72. Отже, в процесі послідовного обнулення двох оптоелектронних регістрів формується не тільки Під дією сигналу на оптичному вході 14 коміррізниця операндів в одному з них, а також за рахуки 71.11 високого потенціалу, що надходить з шинок використання третього оптоелектронного регіни 74, опір фотоприймача 95 комірки 71.1 різко стра з'являється можливість формування загальзменшується. В результаті транзистор 90 комірки ної складової двох операндів, яка дорівнює 71 1 відкривається, по колу джерело 91 світла мінімальному з них. колектор-емітер транзистора 90 - загальна шина 1T 18 ФІГ. 1 19 4557 20 Фіг.2 Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45 м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності" вул Глазунова, 1, м Київ — 42, 01601