Логический пороговый элемент Советский патент 1983 года по МПК H03K19/168 G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств обработки дискретной информации на цилиндримеских магнитных доменах (ШД) По основному авт. ев. И 930679 известен логический пороговый элемент ,содержащий слой магнитоодносного материала, на поверхности которого размещены основные динамические ловушки ЦМД, расположенные между параллельными информационным и опрашивающим каналами, каждая основная динамическая ловушка ЦМД соединена с двумя каналами предпочтительного продвижения Ш4Д, ответвляющимися попарно от информационного и .опрашивакхчего каналов, а также переключатели ЦИД, вход, первый и второ(| выходы каждого из которых соединены соответственно с первым выходом предыдущего переключателя ЦМД с первым входом последующего переключателя ЦМД и выходом опрашивающего канала, причем основные динамические ловушки ЦНД магнитосвязаны с шиной очищения динамических ловушек ЦМД, две дополнительные динамические ловушки ЦМД, расположенные симметрично по отношению к икк)юрмационному каналу продвижения ЦМД, первая допол нительная динамическая ловушка ЦМД соединена посредством дополнительного входного канала со входом логического порогового элемента, вторая дополнительная динамическая ловушка ЦМД при помощи дополнительного отвод ного канала продвижения ЦМД - с информационным каналом продвижения ЦМД, причем дополнительные динамические ловушки также магнитосвязаны с шиной очищения динамических ловушек l . Недостатком известного логического порогового элемента является то, что он не может реализовать широкий класс пороговых функций с отличными от единицы значениями отрицательных весовых коэффициентов. Целью изобретения является расширение области применения известного логического порогового элемента путем реализации пороговых функций с отличными от единицы отрицательными весовыми коэффициентами. Поставленная цель достигается тем что логический пороговый элемент содержит 2(М-1) дополнительных динамических ловушек 9М, где М - абсолютная величина отличного от единицы отрицательного весового коэффициента, расположенных попарно симметрично по отношению к информационному каналу продвижения ЦМД и магнитосвязанных с шиной очищения динамических ловушек ЦМД, дополнительный канал продвижения ЦМД, соединенный с генератором и аннигилятором ЦМД, () дополнительных отводных каналов продвижения и (М-1) каналов, заполнения дополнительных динамических ловушек ЦМД, причем каждый из отводных каналов продвижения соединен с одноименной дополнительной динамической ловушкой ЦМД и дополнительным каналом пройвижения ЦИД, а каждый из каналов заполнения допой-. нит льных динамических ловушек ЦМД соединен с соответствующей дополнительной динамической ловушкой ЦМД и информационным каналом продвижения ЦМД. На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого логического порогового элемента. /Ъгический пороговый элемент содержит слой магнитоодноосного материала 1 с ЦМД 2, на поверхности которого размещены основные динамические ловушки 191Д 3 расположенные между параллельными информационным k и опрашивающим Б каналами продвижения ЦМД, каждая основная динамическая ловушка ЦМД соединена с двумя каналами предпочтительного распространения ЦМД 6, ответвляющимися попарно от информационного и опрашивакщего каналов продвижения ЦМД, а также переключатели 7 генераторы ЦМД 8, аннигиляторы ЦМД 9 шину очищения динамических ловушек ЛИД Ю и основные входные каналы продвижения ЦМД 11, две дополнительные динамические ловушки , первая 12 из которых соединена с дополнительным входным каналом продвижения 1|1Д 13, а вторая k посредством дополнительного отводного канала продвижения 1ИД 15 - с информационным каналом продвижения ЦМД k, дополнительный канал продвижения ЦМД 16 2(М-1) дополнительных динамических ловушек ЦМД 17, дополнительные отводные каналы 18 продвижения ЦМД и каналы 19 заполнения дополнительных динамических ловушек ЦНД. Предлагаемый логический порого- а91й элемент работает в двухцикловом режиме. В первом цикле в дополнительный входной канал 13 поступает входной ЦМД который вызываетсдвиг доменов из дополнительного канала продвижения ШД 1б в дополнительные отводные каналы 18 продвижения ЦМД и заполнение первой дополнительной 12 и (М-1) дополнительных 17 динамических ловушек ЦНД. Освободившиеся позиции дополнительного канала продвижения ЦМД 16 заполняются доменами, поступающими в каждом такте (такт - время срборотэ вектора поля управления) от соответствующего генератора ЦМД 8. При заполнении ЦМД всех позиций дополнительного канала продвижения Ш1Д 1б домены, появляющиеся на его выходе, уничтржаются аннигилятором 9- Од новременно с продвижением ЦМД по до полнительному входному каналу 13 по основным входным каналам 11 ЦНД также поступают в информационный канал k. Продвигаясь по информационному каналу, входные ЦМД последовательно поступают в дополнительный отводной канал 15 и каналы 19 заполнения дополнительных динамических ловушек ЦМД, из которых они попадают в соответствующие вторую дополнительную И или дополнительные 17 динамические ловушки (в случае, когда в соответствующих дополнительных динамических ловушках ЦМД 12 или 17 находится 1ИД)| либо продолжают движение по информационному каналу и по каналам предпочтительного распространени доменов 6 подают в основные динамические ловушки 3 Во втором цикле в канал 5 вводится опрашивающий , который, взаимо действуя с ЦМД, находящимся в основных динамических ловушках 3 либо Продолжает движение по каналу 5 к первому переключателю ЦМД 7 (в случае, когда в основных динамических ловушках 3 присутствуют ЦМД), либо ответвляется в соответствующий канал 6 и попадает в основную динамическую ловушку 3 (в случае отсутствия ЦМД в динамической ловушке 3 ) Домен на выходе элемента в позиции 20 появляется в том случае, когда во всех основных динамических ловушках 3, находящихся до возбужденного переключателя ЦМД 7j присутствуют входные , отталкивающие опрашивающий домен к очередному переключателю ЦМД. Это говорит о том, что число входных 1НД превысило заданный порог, и пороговая функция, реализуемая элементом, принимает единичное значение. В том случае, когда число входных ЦМД не превышает заданный порог, опрашивающий домен, продвигаясь по каналу 5, занимает первую свободную от ЦМД основную динамическую ловушку 3, реализуя тем самым нулевое значение пороговой функции на выходе порогового элемента 20. Величина порога в предлагаемом логическом пороговом элементе задается числом основных динамических ловушек ЦМД 3, находящихся до возбужденного переключателя ЦМД 7. Изменяя местоположение возбужденного переключателя ЦМД, можно изменить величину порога в пределах от единицы до максимального числа основных динамических ловушек 3 в каждом конкретном логическом пороговом элементе, что позволяет реализовать широкий класс пороговых функций. Кроме того, наличие дополнительного канала продвижения ЦМД, взаимосвя- занного посредством дополнительных отводных каналов продвижения ЦМД с дополнительными динамическими ловушками позволяет значительно расширить класс выполняемых предлагаемым элементом переключательных функций путем реализации пороговых функций с отличными от единицы отрицательными весовыми коэффициентами.

ir

.i1

5iWM

fj iMlr

x.

Xi

л