Cтраница 2
Формирователь страниц и матрица фотоприемников удалены от главных плоскостей объектива считывания на двойные фокусные расстояния, поэтому на матрицу фотоприемников проецируется без изменения масштаба перевернутое изображение формирователя страниц с информацией. Информационная емкость и геометрические размеры матрицы фотоприемников и формирователя страниц должны совпадать. [16]
При формировании голограмм гололинзы используется опорный луч, сопряженный с лучом, приходящим на нее от дефлектора при работе ГОЗУ, поэтому в режиме записи на формирователь страниц проецируется его восстановленное действительное изображение. Это изображение, являющееся первым максимумом дифракции лазерного луча на голограммах гололинзы, преобразуется формирователем страниц в предметный пучок для записи голограммы страницы в запоминающую среду. Нулевой максимум выполняет в дальнейшем роль опорного пучка. [17]
В соответствии с этим алгоритмом удалению из буфера подлежит та страница, к которой наибольшее время не было обращения. Алгоритм НДИ-замещения, помимо сравнительной простоты реализации, оказывается особенно удобным применительно к ГОЗУ, так как позволяет снизить требование к быстродействию формирователя страниц. Это может быть достигнуто, например, если НДИ-страница переписывается в формирователь страниц одновременно с работой процессора с остальной частью буфера; в этом случае появляется достаточно большая вероятность того, что информационная картинка в значительной мере, если не полностью, успевает установиться на формирователе страниц к моменту очередного обращения к оптической части ГОЗУ. [18]
Для обеспечения независимости средней освещенности в плоскости голограммы от числа единиц и нулей в подлежащей записи странице информации, а также постоянства световой энергии, приходящейся на отдельный фотоприемник в такте считывания, количество фотоклапанов формирователя страниц выбрано вдвое большим числа бит в странице. [19]
Поскольку в ГОЗУ информация записывается страницами, а в формирователь страниц она поступает пословно в виде электрических сигналов, формирователь страниц должен не только преобразовывать электрические сигналы в изменения оптической плотности, но и обладать свойством памяти. Памятью должна обладать и матрица фотоприемников. Основной проблемой создания формирователя страниц является увеличение быстродействия до величин, измеряемых микросекундами, однако в последнее время в связи с разработкой сегнетокерамики PLZT [ 101 наметились ясные пути решения этой проблемы. Что касается матрицы фотоприемников, то вследствие невысокой плотности расположения элементов ее создание не является очень трудной задачей. [20]
В соответствии с этим алгоритмом удалению из буфера подлежит та страница, к которой наибольшее время не было обращения. Алгоритм НДИ-замещения, помимо сравнительной простоты реализации, оказывается особенно удобным применительно к ГОЗУ, так как позволяет снизить требование к быстродействию формирователя страниц. Это может быть достигнуто, например, если НДИ-страница переписывается в формирователь страниц одновременно с работой процессора с остальной частью буфера; в этом случае появляется достаточно большая вероятность того, что информационная картинка в значительной мере, если не полностью, успевает установиться на формирователе страниц к моменту очередного обращения к оптической части ГОЗУ. [21]
В соответствии с этим алгоритмом удалению из буфера подлежит та страница, к которой наибольшее время не было обращения. Алгоритм НДИ-замещения, помимо сравнительной простоты реализации, оказывается особенно удобным применительно к ГОЗУ, так как позволяет снизить требование к быстродействию формирователя страниц. Это может быть достигнуто, например, если НДИ-страница переписывается в формирователь страниц одновременно с работой процессора с остальной частью буфера; в этом случае появляется достаточно большая вероятность того, что информационная картинка в значительной мере, если не полностью, успевает установиться на формирователе страниц к моменту очередного обращения к оптической части ГОЗУ. [22]
На рис. 1 представлена оптическая схема одного из вариантов ГОЗУ [1], где 1 - лазер, 2 - модулятор и переключатель - поляризации, 3 - дефлектор, 4 - гололинза, 5 - 90 -ная призма с крышей, 6 - плоский поляризатор, 7 - объектив записи, 8 - формирователь страниц, 9 - запоминающая среда, 10 - объектив считывания, 11 - матрица фотоприемников. Запись и считывание-информации в ГОЗУ производится постранично. В режиме записи луч лазера, пройдя модулятор и переключатель поляризации, отклоняется дефлектором согласно адресу страницы на соответствующую ячейку гололинзы. В каждой ячейке гололинзы записана голограмма формирователя страниц, когда все световые клапаны его работают на пропускание. Количество ячеек в гололинзе равно числу страниц ( голограмм), хранящихся в запоминающей среде. [23]
Работу двухуровневого иерархического ГОЗУ можно кратко описать следующим образом. Если требуемая страница информации имеется в буферном ЗУ, происходит обращение процессора к той матрице буфера, которая хранит данную страницу. При этом корректируется приоритетность страниц на выбывание из буфера. Если запрашиваемой страницы в буфере нет, то в соответствии с принятым алгоритмом замещения проводится удаление из буфера некоторой страницы в память формирователя страниц. Требуемая страница информации считывается из оптического ЗУ на матрицу фотоприемников, после чего переписывается в освободившееся место буфера и принимает некоторое, заданное алгоритмом замещения, значение приоритета. Процессор возобновляет работу с буферным ЗУ, а тем временем проводится оптическое стирание в основном ЗУ по адресу страницы, выбывшей из буфера, и по окончании установки фотоклапанов формирователя страниц - последующая оптическая запись этой страницы. На этом цикл обращения к оптическому ЗУ заканчивается. Если очередное обращение к оптическому ЗУ происходит в момент, когда предыдущий цикл не закончен, система ждет его окончания, после чего организуется новый цикл обращения. [24]
Как уже указывалось ранее [22, 43, 91, 92], одной из основных тенденций развития техники в последнюю четверть века является резкое возрастание удельного веса исследований, направленных на обеспечение переработки непрерывно увеличивающихся потоков информации. Естественно, что при этом все большее внимание уделяется оптическим процессам обработки информации как способным выполняться с наибольшим технически осуществимым быстродействием. В числе разрабатываемых элементов устройств ввода и вывода информации как в битовом, так и голо-графическом виде центральное место занимают так называемые пространственно-временные модуляторы света или оптические транспаранты, чаще всего электрооптические ( ЭОТ), иногда называемые формирователями страниц. Такой ЭОТ по существу представляют собой оперативную матрицу с электрическим управлением в двоичной системе. [25]
Опорный луч света, пройдя 90 -ную призму с крышей, падает под углом 45 на тот же участок запоминающей среды, что и предметная волна, прошедшая через формирователь страниц. В результате этого происходит запись голограммы формирователя страниц с набранной в нем информацией. В режиме считывания страницы переключатель поляризации поворачивает плоскость поляризации лазерного луча на 90, в результате чего предметный пучок блокируется плоским поляризатором и адресуемая голограмма запоминающей среды освещается только опорным ( считывающим) лучом. Луч считывания, проходя запоминающую среду, восстанавливает фронт волны, записанной на голограмме. Этот фронт полностью эквивалентен волне света от объекта, в данном случае формирователя страниц, в состоянии, бывшем при записи этой голограммы. [26]
Работу двухуровневого иерархического ГОЗУ можно кратко описать следующим образом. Если требуемая страница информации имеется в буферном ЗУ, происходит обращение процессора к той матрице буфера, которая хранит данную страницу. При этом корректируется приоритетность страниц на выбывание из буфера. Если запрашиваемой страницы в буфере нет, то в соответствии с принятым алгоритмом замещения проводится удаление из буфера некоторой страницы в память формирователя страниц. Требуемая страница информации считывается из оптического ЗУ на матрицу фотоприемников, после чего переписывается в освободившееся место буфера и принимает некоторое, заданное алгоритмом замещения, значение приоритета. Процессор возобновляет работу с буферным ЗУ, а тем временем проводится оптическое стирание в основном ЗУ по адресу страницы, выбывшей из буфера, и по окончании установки фотоклапанов формирователя страниц - последующая оптическая запись этой страницы. На этом цикл обращения к оптическому ЗУ заканчивается. Если очередное обращение к оптическому ЗУ происходит в момент, когда предыдущий цикл не закончен, система ждет его окончания, после чего организуется новый цикл обращения. [27]