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

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти-применение при построении операционных устр-иств на основе магнитоодноосных материалов с цилиндри ескими магнитными доменами (ЦМД).

. Известен магнитный пороговый элемент, содержащий слой магнитоодноосного материала с ЦМД, на поверхности которого расположены входные каналы продвижения ЦМД, соединенные с информационным каналом продвижения ЦМД, взаимосвязанным с аннигилятором ЦМД и посредством каналов предпочтительного продвижения ЦМД с ди намическими ловушками , старшая из которых соединена при помощи ; управляемого переключателя Щ1Д с выходным каналом продвижения ЦМД,

причем динамические ловушки ЦГВД

дзаимосвязаны с аннигилятором стирания 1ЩД tl.

Недостатком этого магнитного порогового элемента является,низкое .быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является магнитный пороговый элемент, который содержит слой магнитоодноосного материала, на поверхности которого

расположены основные входные каналы продвижения ЦМД, соединенные с информационным каналом продвижения ЦМД, динамические ловушки ЦМД,

взаимосвязанные с аннигилятором ЦМД, причем первая динамическая ловушка ЦМД соединена с информационным каналом продвижения ЦМД и через переключатель ЦМД - с выходным каналом продвижения 1ДМД, а каждая последующая - с соответствующим основным каналом предпочтительного продв ения ЦМД 2 .

Недостатком известного магнитно;ГО порогового-элемента является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия магнитного порогового элемента.

Поставленная цель достигается тем, ЧТО- магнитный пороговый элемент содержит дополнительные входные каналы, каналы предпочтительного продвижения ЦМД и отводные каналы продвижения ЦМД, одни дополнительные входные каналы продвижения ЦМД подключены к динамическим ловушкам ЦМД, а другие дополнительные входные каналы продвижения ЦМД соединены с динамическими ловушками 1ЦУ1Д/ кроме первой, через дополнительные каналы предпочтительного продвижения ЦМД, причем каждый из дополнительнйх каналов предпочтительного продвижения ЦМД, начиная с первого, взаимосвязанного с первой динамической ловушкой ЦМД, соединен с последующими через отводные каналы

продвижения ЦМД, а первый рсновной канал предпочтительного продвижения ЦМД через первый отводной канал продвижения ЦМД и первую динамическую ловушку ЦМД соединен с аннигилятором ЦМД . На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого элемента

Магнитный пороговый элемент содержит слой магнитоодноосного материала 1 с ЦМД II, на поверхности которого расположены основные входные каналы продвижения ЦМД Ш, соединенные с информационным каналом продвижения ЦМД IY, одни дополнительные входные каналы продвижения ЦМД непосредственно.соединены с динамическими ловушками ЦМД У1, взаимосвязанными с аннигилятором стирания ЦМД У11, первая из которых соединена с информационным каналом продвижения ЦМД 1У, аннигилятором ЦМД УШ и через переключатель ЩД IX - с выходным каналом продвижения ЦМД X, а каждая последующая соединена с соответствующим основным каналом предпочтительного продвижения ЦМД Xi, другие дополнительные входные каналы продвижения ЦМД XII соединены с динамическими ловушками ЩД У1, кроме первой, через дополнительные каналы предпочтительного продвижения ЦМД ХШ,-каждый из которых, начиная с первого, взаимосвязанного с первой динамической ловушкой, соединен с последующими посредством отводнЕЛх каналов продвижения ЦМД Х1У..

Цифрами 1-5 на чертеже обозначены позиции, занимаемые доменами во время их продвижения вдоль отдельны элементов схемы порогового элемента

Магнитный пороговый элемент работает следующим образом.

ЦМД входных логических переменных одновременно поступают в позиции 1 основных Ш и дополнительных У, ХП входных каналов продвижения ЦМД. ЦМД, поступившие по одним дополнительным входным каналам У, через 0,75 такта заполняют соответствующие динамические ловушки ЦМД У1 (за такт принимается один оборот вектора управляющего поля вокруг оси), а ЦМД, поступившие по другим дополнительным входным кшалам ХП, заполн ют соответствующие свободные динамические ловушки ЦМД У1.через 1,25 такта, продвигаясь по дополнительным предпочтительным каналам 41родвижения ЦМД ХИ. Домен, находящийся в динамической ловушке ЦМД, поступает в последующую соседнюю динамическую ловушку ЦМД по предпочтительному каналу продвижения ЦМД XI, если в одной из последукицих динамических ловушек ЦМД отсут.ствует домен, или остается в данной динамической ловушке ЦМД - в противном случае. Есди соответствующая дополнительному входному каналу продвижения ЦМД XII динамическая ловушка содержит домен, о ЦМД, поступивший по данному дополнительном входному каналу, поступает в предыдущий дополнительный канал предпочтительного продвижения ЦМД ХВ по отводному каналу продвижения ЦМД Х1У и далее в предыдущую динамическую ловушку ЦМД У1, если она свободна или по следующему отводному каналу продвижения ЦМД Х1У в следующий дополнительный канал предпочтительного продвижения и т.д. ЦМД, продвигающийся по отводному каналу, соединенному с первым дополнительным каналом предпочтительного продвижения ЦМД, поступает в первую динамическую ловушку ЦМД У1, если в позиции 2 первой динамической ловушки отсутствует домен, или по первому отводному каналу в аннигилятор ЦМД УГП - в противном случае В позицию 2 первой Динамической ловушки ЦМД домен будет поступать только в том случае, когда все динамические ловушки ЦМД У1 порогового элемента заполнены доменами. Щ1Д, поступающий в этом случае в первую динамическую ловушку ЦМД по информационному каналу продвижения ЦМД 1У, занимает первую динамичес- кую ловушку ЦМД и, поступая из позиции 3- в позицию 2 динамической ловушки, выталкивает домен из позици1 4 динамической ловушки в позицию 5, откуда он поступает в анниГЖПЯТОР ЦМД yilj.

Если число ЦМД входных Л(гкчес ких переменных, поступивших по входным каналам,-равно или превышает число Р динамических ловушек ЦМД, то заданный порог будет превышен и при возбуждении переключателя

ЦМД 1х из первой динамической ло вушки ЦМД в выходной К1энал продви- жения ЦМД X выводится домен, реализуя единичное значение заданной 0 пороговой функции.

Быстродействие порогового элемента определяется временем ввода информации в пороговый элемент и временем вывода результата реализуемой пороговой функции. Быстродействие известного порогового элемента составляет М+3 такта, где М- - число входных каналов порогового элемента

Q (число входных логических переменных) . Для предлагаемого элемента (быстродействие составляет:

Гм - 2Р + 3, если М ЗР - 1, IP + 1, если 2Р М ЗР - 1.

Таким образом, предлагаемый магнитный пороговый элемент, предназ. наченный для регшизации пороговых i функций с весокыми коэффициентами, , равными единице, и порогом М V 2& позволяет получить значительный выигрыш в быстродействии по сравнению с известными магнитными пороговыми 5 элементами на ЦМД при реализации указанного класса пороговых функций за счет изменения конструкции порогового элемента.

МАГНИТНЫЙ ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ содержащий слой магнитоодноосного материала, на поверхности которого распапожены основные входные каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов, соединенные с информационным каналом продвижения цилиндрических магнитных доменов, динамические ловушки цилиндрических магнитных доменов, взаимосвязанные с аннигиляторе цилиндрических маг.нитных доменов, причем первая динамическая ловушка цилиндрических магнитных дсженов соединена, с информационным каналом продвижения цилиндрических магнитных доменов и через переключатель цилиндрических магнитных доменов т с выходным каналом продвижения цилиндрических магнитных доменов, а каждая последующая - с соответствую чим основным каналом предпочтительного продвижеВИЯ цилиндрических магнитных дсменов, отлич ающийся тем, ICfCOWeBAf «« (ДТЩТМв. |я Т ХПИЧВ€КАЯ БИБАМОТШСА что, с целью повьшения .быстродействия магнитного порогового элемента, он содержит дополнительные входные каналы, каналы предпочтительного продвижения цилиндрических магнитных доменов и отводные продвижения цилиндрических магнитных .доменов, одни дополнительные входные каналы продвижения цилиндрических магнитных домонов подключены к динамическим лову1ика1м цилиндрических магнитных доменов, а другие дополнительные входные каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов соединены с динамическими ловушками цилиндрических магнитных дсяне§ нов, кроме первой, через дополнительные каналы предпочтительного продвижения цилиндрических магнитных доменов, причем каждый из дополнительных каналов предпочтительного продвижения цилиндрических магнитных а доменов, начиная с первого, взаимо-г связанного с первой динамической лов5П11кой цилиндрических магнитных Iдоменов соединен с последующими через отводные каналы продвижения :о цилиндрических магнитных доменов, а первый основнр.й канал предпочтительного продвижения цилиндрических 4 магнитньк доменов через первый отN& водной канал продвижения цилиндрических магнитных доменов и первую :п динамическую ловушку цилиндрических магнитных доменов соединен с аннигилятором цилиндрических магнитных доменов.