Оптический страничный множительный блок для оптоэлектронного запоминающего устройства

Оптический страничный множительный блок для оптоэлектронного запоминающего устройства

Реферат

 

(19)SU(11)1276142(13)A1(51)  МПК ⁶    _G11C11/42(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) ОПТИЧЕСКИЙ СТРАНИЧНЫЙ МНОЖИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в оптоэлектронных запоминающих устройствах большой емкости для вычисления произведений страниц информации, представленной числами с плавающей запятой. Цель изобретения расширение функциональной возможности блока за счет выполнения операции перемножения страниц информации, представленной числами с плавающей запятой. На чертеже представлена блок-схема оптического страничного множительного блока для оптоэлектронного запоминающего устройства. Оптический страничный множительный блок работает, например, совместно с оптоэлектронным запоминающим устройством со страничной структурой, информация на выходе которого представлена, например, в парафазном коде. Оптический страничный множительный блок содержит оптические регистры 1, 2, узлы 3-6 оптической связи, оптический сумматор 7, оптический страничный преобразователь 8, узел 9 оптической связи, оптический инвертор 10, узлы 11, 12 оптической связи, оптический регистр 13, узел 14 нормализации чисел, узлы 15, 16 оптической связи, светоделитель 17, узлы 18-20 оптической связи, оптически управляемый узел 21 сравнения, узел 22 оптической связи, оптически управляемый многоканальный светопереключатель 23, узлы 24, 25 оптической связи, оптический регистр 26, узел 27 управления. Оптические регистры 1, 2 предназначены для преобразования пучков, отображающих входные информационные страницы, в пучки, параллельные оптическим осям регистров 1, 2, и кратковременного хранения входных страниц информации. Каждый из регистров 1, 2 может представлять собой, например, поляризационный светообъединительный куб, первый вход которого является входом регистра, а второй через первый объектив связан с оптическим выходом лазера. На выходе куба последовательно установлены второй объектив и оптически управляемый транспарант, выход которого является выходом регистра. Информация на транспаранте может отображаться, например, с кратковременным запоминанием. Транспарант может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов или ПРОМ-структуры. Узлы 3-6 оптической связи могут состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Оптический сумматор 7 предназначен для сложения порядков операндов. Оптический страничный преобразователь 8 предназначен для перемножения мантисс операндов. Узел 9 оптической связи служит для передачи нулевого (старшего) разряда страницы порядков с сумматора 7 в дополнительные ячейки (дополнительный разряд) регистра 13. Узел 9 может состоять, например, из последовательно расположенных линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен коллективный объектив, жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Оптический инвертор 10 предназначен для инвертирования и передачи первого разряда страницы порядков с сумматора 7 на регистр 13. Инвертор 10 может состоять, например, и последовательно расположенных линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен коллективный объектив, жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. При этом жгут имеет, например, специальную укладку световоды, передающие нулевой и единичный парафазные сигналы, на выходе жгута меняются местами. Узел 11 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен коллективный объектив, жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Узел 12 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Оптический регистр 13 предназначен для хранения порядков суммы операндов и запоминания факта переполнения порядка (в дополнительном порядке). Регистр 13 по конструкции аналогичен регистру 1, однако в отличие от него ячейки нулевого разряда транспаранта регистра 13 постоянно отображают парафазные нули. Эти ячейки могут быть выполнены, например, в виде фототрафарета. Узел 14 нормализации чисел предназначен для нормализации страниц произведений. Узел 15 оптической связи предназначен для передачи из дополнительного разряда регистра 13 на узел 21 пучков, отображающих только парафазные двоичные единицы. Узел 15 может состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Узел 16 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Светоделитель 17 может быть выполнен, например, в виде волоконных разветвителей. Узлы 18, 19 оптической связи, например, аналогичны узлу 16. Узел 20 оптической связи предназначен для передачи со светоделителя 17 на узел 21 пучков, отображающих только парафазные двоичные нули в нулевом разряде узла 14 нормализации. Узел 20 может состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Оптически управляемый узел 21 сравнения может представлять собой например, поляризационный светообъединительный прямоугольный параллелепипед, первый и второй входы которого являются соответственно информационным и управляемым входами узла 21, на выходе параллелепипеда расположен оптически управляемый транспарант, выход которого является выходом узла 21. Транспарант может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов или ПРОМ-структуры. Узел 22 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и цилиндрической линзы. Оптически управляемый многоканальный светопереключатель 23 может представлять собой, например, поляризационный светообъединительный куб, первый и второй входы которого являются соответственно информационным и управляемым входами светопереключателя. На выходе куба последовательно установлены оптически управляемый поляризационный транспарант, поляризационный светоделительный куб, на первом выходе которого расположен линзовый растр или объектив, а на втором цилиндрический объектив, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами светопереключателя. Транспарант, например, переключает на 90^о плоскость поляризации информационных световых пучков, проходящих через те его ячейки, на которые поступают управляющие световые пучки, и может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов или ПРОМ-структуры. Узел 24 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных жгута волоконных световодов и линзового растра или объектива. Узел 25 оптической связи может состоять, например, из последовательно расположенных цилиндрического объектива, жгута волоконных световодов и растра цилиндрических линз или объектива. Оптический регистр 26 предназначен для хранения страниц произведений и может быть выполнен, например, аналогично регистру 1, но имеет один дополнительный разряд. Узел 27 управления обеспечивает работу оптического страничного множительного блока и может состоять, например, из генератора синхроимпульсов и формирователей управляющих сигналов. Предположим, что слова в страницах информации представлены числами с плавающей запятой со смещенными порядками. При умножении чисел с плавающей запятой порядки сомножителей складываются, мантиссы перемножаются, и произведение нормализуется. Оптический страничный множительный блок для оптоэлектронного запоминающего устройства работает следующим образом. По команде генератора синхроимпульсов узла 27 управления его формирователи управляющих сигналов подают, например, напряжение на все управляемые узлы страничного множительного блока. Световые пучки, переносящие страницы сомножителей, с выхода оптоэлектронного запоминающего устройства, поступают на входы регистров 1, 2 и могут храниться в них до конца выполнения операции. С выходов регистров 1, 2 пучки, отображающие мантиссы и знаковые разряды операндов, через соответствующие узлы 5, 6 оптической связи поступают на оптический страничный преобразователь 8, который и производит их перемножение. С выхода преобразователя 8 световые пучки, отображающие произведение операндов, через узел 12 оптической связи поступают на узел 14 нормализации чисел. Световые пучки, отображающие порядки сомножителей, с выходов регистров 1, 2 через соответствующие узлы 3, 4 оптической связи подаются на оптический сумматор 7, который производит сложение порядков страниц операндов. Световые пучки, переносящие нулевой разряд полученной суммы, поступают через узел 9 оптической связи в ячейки дополнительного разряда регистра 13, оптические сигналы первого разряда суммы через инвертор 10 попадают в ячейки первого разряда регистра 13, а оптические сигналы, отображающие остальные разряды суммы, поступают через узел 11 оптической связи в ячейки соответствующих разрядов регистра 13 (нулевой разряд регистра 13 постоянно отображает парафазный нуль). Таким образом, в регистре 13 хранится смещенный порядок суммы порядков сомножителей. Световые пучки, отображащие страницу порядков суммы, через узел 16 оптической связи подаются на второй вход узла 14 нормализации чисел, а пучки, переносящие единичный дополнительный разряд регистра 13, через узел 15 оптической связи поступают на управляемый вход оптически управляемого узла 21 сравнения. Оптические сигналы парафазного нуля из нулевого разряда нормализованного порядка произведения с узла 14 нормализации чисел через светоделитель 17, узел 20 оптической связи, узел 21 сравнения (в случае присутствия в соответствующих словах единичного управляющего сигнала, поступающего с дополнительного разряда регистра 13), узел 22 оптической связи подаются на управляемый вход светопереключателя 23. Световые пучки, отображающие те слова страницы произведения, для которых отсутствуют соответствующие управляющие сигналы от узла 22, с узла 14 нормализации чисел через узел 18 и светоделитель 17, узел 19 оптической связи (для нулевого разряда), светопереключатель 23, узел 24 оптической связи подаются в основные разряды регистра 26 и хранятся в нем. Световые пучки, отображающие те слова страницы произведения, для которых присутствуют соответствующие управляющие сигналы с узла 22, через узлы 17-19, 23, 25 поступают в дополнительный разряд регистра 26, с которого выдается сигнал о прерывании по переполнении в данных словах (в соответствующих ячейках основных разрядов регистра 26 этих слов информация отсутствует). В оптическом регистре 26 результат произведения может храниться и передаваться на выход оптического страничного множительного блока.

Формула изобретения

ОПТИЧЕСКИЙ СТРАНИЧНЫЙ МНОЖИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА, содержащий оптический страничный преобразователь, оптический сумматор и узел управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения выполнения операции умножения страниц информации, представленной числами с плавающей запятой, в него введены первый и второй входные оптические регистры, оптический регистр, выходной оптический регистр, узлы оптической связи с первого по пятнадцатый, оптический инвертор, узел нормализации чисел, светоделитель, оптически управляемый узел сравнения, оптически управляемый многоканальный светопереключатель, причем оптические входы первого и второго входных оптических регистров являются соответственно первым и вторым оптическими входами оптического страничного множительного блока, первые выходы первого и второго входных оптических регистров через соответственно первый и второй узлы оптической связи соответственно с первым и вторым оптическими входами оптического страничного преобразователя, выход которого через третий узел оптической связи связан с первым входом узла нормализации чисел, второй вход которого через четвертый узел оптической связи связан с первым выходом оптического регистра, входы которого с первого по третий через соответственно пятый узел оптической связи, оптический инвертор и шестой узел оптической связи связан соответственно с первым, вторым и третьим выходами оптического сумматора, первый и второй входы которого через соответственно седьмой и восьмой узлы оптической связи связаны с вторыми выходами соответственно первого и второго входных оптических регистров, первый выход узла нормализации чисел связан с входом светоделителя, первый выход которого через девятый узел оптической связи связан с первым входом оптически управляемого многоканального светопереключателя, второй вход которого через десятый узел оптической связи связан с вторым выходом узла нормализации чисел, управляемый вход оптически управляемого многоканального светопереключателя через одиннадцатый узел оптической связи связан с выходом оптически управляемого узла сравнения, управляемый вход которого через двенадцатый узел оптической связи связан с вторым выходом оптического регистра, вход оптически управляемого узла сравнения через тринадцатый узел оптической связи связан с вторым выходом светоделителя, первый и второй выходы оптически управляемого многоканального светопереключателя соответственно через четырнадцатый и пятнадцатый узлы оптической связи связаны соответственно с первым и вторым входами выходного оптического регистра, выход которого является оптическим выходом оптического страничного множительного блока, выходы узла управления с третьего по девятый подключены соответственно к оптическим регистрам, узлу нормализации чисел, оптически управляемому узлу сравнения, оптически управляемому многоканальному светопереключателю.

РИСУНКИ

Рисунок 1