Логический элемент Советский патент 1984 года по МПК H03K19/00 G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испол зовано при построении логических за поминающих устройств на цилиндричес ких магнитных доменах (ЦМД). j Известен магнитный логический элемент,- содержащий магнитоодноосную пленку с ЦМД, на поверхности ко торой расположены входные и выходны канаЛы продвижения ЦМД, выполненные из пермаллоевьгх аппликаций Cl Недостатком этого логического элемента является ограниченная область примейения. Наиболее близким к изобретению йвляется логический элемент, содержащий магнитоодноосную пленку с ЦВД, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения ЦМД вьтолненные из пер наллоевых аппликаций, управляющая токопроводящая шина, магнитосвязанная с входными и выходными каналами иродвижения ЦМД, делители ЦМД, расположенные между выходными каналами 1фодвижения ЦМД С 2 . Недостатком известного логическо го элемента является возможность шлюлнения только двух логических функций или и ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ. . Цель изобретения - расширение области применения логического элемента путем реализации логических функций трех переменных. Поставленная цель достигается тем, что логический элемент, содержащий магнитоодньосную пленку, на поверхности Которой расположены входные и выходные каналы продвижения ЦМД из пермаллоевых аппликаций, управляющая токопроводящая шина, магнитосвязанная с соответствующими пермаллоевыми аппликациями входных и выходных каналов продвижения ЦМД, делители ЦМД, расположенные между пермаллоевыми аппликациями выходных каналов продвижения ЦМД,содержит дополнительный канал продвижения Щ из пермаллоевых аппликаций, располо женных между пермаллоевыми аппликациями входных каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов И магнитосвязанных с управляющей токопроводящей шиной, а управляющая . токопроводящая шина выполнена R-образной формы, причем вершина угла одной вертикальной секций управляющей токопроводящей шины расположена у одного конца последней аппликации дополнительного канала продвижения 1ДМД, а вершина угла другой вертикальной секции управляющей токопроводящей шины расположена у другого конца первой аппликации соответствующего выходного канала продвижения ЦМД. На чертеже изображена конструкция логического элемента. Логический элемент содержит магнитоодноосную пленку 1 с ЦМД 2 и с полосовыми доменами 3, на поверхность которой расположены пермаллоевые аппликации 4, образующие входные 5 и 6, дополнительный 7 и выходные 8-10 каналы продвижения ЦМД, управляющая токопроводящая шина 11, делители 12 ЦМД. Логический элемент работает следующим образом. По входным 5 и 6 и дополнительному 7 каналам продвижения ЦМД могут продвигаться ЦМД 2, что соответствует поданной на вход каналов информационной единице. Если в какой-либо ячейке каналов продвижения ЦМД отсутствует ЦМД, то это свидетельствует о наличии информационного нуля в этой ячейке. Продвигаясь по входным каналам, ЦИД попадают в зону действия управляющей токопроводящей шины 11, в которую подается импульс тока, создающий в зоне петли управляющей токопроводящей тины 11 пониженное по отношению к остальной части магнитоодноосной пленки 1 значение поля смещения, что обуславливает растяжение ЦМД 2 в полосовой домен 3. В завис.имости от амплитуды импульса тока растяжения i, подаваемого в управляющую токопроводящую шину 11, предлагаемый элемент работает в трех возможных режимах, отраженных в таблице.

В таблице приняты следующие 06 0значения:а, в, с - входные переменные, представленные наличием (единицы) или отсутствием (нуль) ЦМД, и поступающие в каналы 5-6 соответственно F;, -Fg выходные логические функции, реализуемые логическим элементом.

При номинальном значении амплитуды тока растяжения в случае, когда в зону действия управляющей токопроводящей шины 11 попадает оДин ЦМД 2, продвигающийся по одному из входных каналов продвижения ЦМД 5 (или 6), благодаря Я -образной форме управляющей токопроводящей шины 11 образуется градиентное магнитное по ле, под действием которого ЦИД 2 рас тягивается в полосовой домен 3 от входного 5 (или 6) к дополнительному 7 каналу продвижения ЦМД. При дальнейшем продвижении растянутый домен попадает в зону действия делителей ЦМД 12 и делится на два ЩЩ, которые проходят на входы двух выходных каналов 8 (или 10), 9 продвижения ЦВД.

Если в зону действия управляющей токопроводящей шины 11 попадает одиночный ЦМД, продвигающийся по дополнительному каналу продвижения ЦМД 7,

то из-за Д -образной формы токопроводящей шины 11 градиент образующегося магнитного поля препятствует .растяжению ЦМД от канала 7 к входным каналам 5, 6 и ЦМ,Ц 2 далее проходит на вход среднего выходного канала продвижения ЦМД 9. В этом случае на выходах каналов 8 и 10 получаем информационные нули.

В случае, если в зону действия управляющей токопроводящей шины 11 попадают два ЦМД 2, один из которых продвигается по дополнительному каналу 7, а другой по одному из входных каналов 5 (или 6), то взаимное отталкивание ЦМД компенсирует градиент магнитного поля в зоне действия управляющей шины 11, и ЦМД, продвигающийся по дополнительному каналу 7 растягивается в полосовой домен 3, образующийся между дополнительным 7 и другим входным 5 (или 6) каналами продвижения ЦМД. При дальнейшем перемещении полосовой домен 3 попадает в зону действия делителя 12 ЦМД и разделяется На два ЦМД, которые далее проходят в выходные каналы 8 (или 10), 9 логического элемента. Таким образом, в данном случае получаем информационные единицы во всех трех выходных каналах 8-10.

Если в зону действия управляющей токопроводящей шины 11 попадают два ЦМД 2, продвигающиеся по входным каналам 5 и 6, то взаимное магнитостатическое отталкивание ЦМД препятствует растяжению их в полосовые домены 3. Каждый из этих ЦМД останется в своем канале, при дальнейшем продвижении они не испытывают воздействия делителей 12 ЦМД и попадают в выходные каналы 8 и 10. В этом случае на выходе канала 9 получаем информационный нуль.

Р а+Ьс; F a+b4c; .

Таким образом, введение в конструкцию известного логического элемента дополнительного канала 7 продвижения ЦМД и выполнение управляющей токопроводящей шины 11 f -образной формы позволяет выполнять девять различных логических операций над тремя переменными с помощью изменения амплитуды импульса тока, подаваемого в Токопроводящую шину 11.

ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов из пермаллоевых аппликаций, управляющая токопроводящая шина, магнитосвязанная с соответствующими пермаллоевыми аппликациями входных и выходных каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов, делители цилиндрических магнитных доменов, расположенные между пермаллоевыми аппликациями выходных каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов, о ,-,йчающийся тем, что, с целью расширения области применения логического элемента путем реализации Ьогических функций трех переменных, он содержит дополнительный канал продвижения цилиндрических магнитных доменов из пермаллоевых аппликаций, расположенных между пермал-поевыми аппликациями входных каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов и магнитосвязанных с управляющей токопроводящей шиной, а управляющая токопроводящая шина выполнена Я -образной формы, причем вершина угла одной вертикальной секции i управляющей токопроводящей шины (Л расположена у одного конца последней аппликации дополнительного канала продвижения цилиндрических магнитных доменов, а вершина угла другой вертикальной секции управляющей токопроводящей шины расположена у другого конца первой аппликации соответствующего выходного канала эо продвижения цилиндрических магнитj: ных доменов. г эо