Логическое устройство Советский патент 1984 года по МПК H03K19/91 

Изобретение относится к импульсно технике и автоматике и может быть использовано в схемах обработки цифровой информации как элемент,выполненный в виде базового узла интегрально схемы на основе современной 2д -тех нологии.

Известно устройство, содержащее вспомогательные блоки, реализующие пов торение, инверсию входных аргумен тов либо изменение формы представления информации, и блок суммирования. При этом входы устройства подсоединены к входам вспомогательных блоков выходы которых соединены с входами блока суммирования flj .

Недостатками устройства являются значительные аппаратурные затраты, низкое быстродействие и монофункциональность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является логическое устройство, содержащее вентили с инжекционным питанием, входы первого , второго и третьего из которых подключены к входам устройства первые выходы - к входу четвертого вентиля, пэрвый выход которого подключен к первому выходу устройства, второй выход - к входу пятого вентиля, выход которого подключен к второму выходу устройства, вторые выходпервого, второго и третьего вентилей подключены к источнику тока,, первый второй, третий И пятый вентили выполнены в виде отражателя тока, а четвертый - в виде порогового детектора 2 .

Недостатками, известного устройств являются низкое быстродействие и узкие функциональные возможности.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в логическое устройство, содержащее вентили с инжекционным питанием, входы первого, второго и третьего из которых подключены к первому, второму и третьему входам устройства, первые выходы - к входу четвертого вентиля, выход которого подключен к первому выходу устройства, первый выход пятого вентиля, второй выход которого подключен к его входу, подключен к второму выходу Устройства, введены шесть вентилей с инжекционным питанием, первые выходы которых подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому выходам устройства, входы шестого, седьмого, восьмого и девято го вентилей подключены к четвертому, пятому, шестому и седьмому входам устройства, второй выход шестого вентиля соединен с входом первого вентиля, вторые выходы первого, второго и

третьего вентилей подключены соответственно к девятому, десятому и одиннадцатому выходам устройства, третий выход второго и второй выход десятого вентилей подключены к входу пятого вентиля, второй выход седьмого вентиля подключен к входу девятого вентиля, второй выход которого соединен с входом четвертого вентиля, третий выход седьмого и второй выход восьмого вентилей подключены к входу Десятого вентиля, третий выход восьмого вентиля подключен к входу одиннадцатого вентиля, при этом вторые выходы четвертого и одиннадцатого вентилей подключены соответственно к их входам.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройств

Логическое устройство содержит вентили с инжекционным питанием, входы первого 1, второго 2 и третьего 3 из которых подключены к первому 4, второму 5 и третьему 6 входам устройства, первые выходы - к входу четвертого вентиля 6, выход которого подключен к первому выходу устройств 7, первый выход пятого вентиля 8, второй выход которого подключен к его входу, подключен к второму выходу устройства 9,первые выходы шестого 10, седьмого 11, восьмого 12, девятого 13, десятого 14 и одиннадцатого 15 -вентилей подключены соответственно к третьему 16, четвертому 17, пятому Д8, шестому 19, седьмому 20 и восьмому 21 выходам устройства, входы шестого 10, седьмого. 11, восьмого 12 и девятого 13 вентилей подключены к четвертому 22, пятому 23, шестому 24 и седьмому 25 входам устройства, второй выход шестого вентиля 10 соединен с входом первого вентиля 1, вторые выходы первого 1, второго 2 и третьего 3 вентилей подключены соответственно к девятому 26, десятому 27 и одиннадцатому 28 устройства, третий выход второго 2 и второй выход десятого 14 вентилей подключены к входу пятого вентиля 8, второй выход седьмого вентиля 11 подключен к входу девятого вентил 13, второй выход которого соединен с входом четвертого вентиля б, третий выход седьмого 11 и второй выход восьмого вентилей 12 подключены к входу десятого вентиля 14, третий выход восьмого вентиля 12 подключен к входу одиннадцатого вентиля 15, при этом вторые выходы четвертого б и одиннадцатого 15 вентилей подкл1очены соответственно к их входам.Второй 2, третий 3, четвертый б, десятый 14 и одиннадцатый 15 вентили имеют вес инжектора, равный , шестой 10 и седьмой 11 вентили - равный 2, а первый 1, восьмой 12 и девятый 13 вентили - равный 3 .

Устройство работает следующим образом.

На первый 4, второй 5/ четвертый 22 и шестой 24 входы устройства подается через токовые отражатели первый аргумент, который представлен амплитудой тока с значением соответственно О, , 2 или 3, на, третий 6, пятый 20 и седьмой 25 входы через отражатели тока подается инверсное значение второго аргумента, также представленное амплитудой тока.

На входах вентилей 2,3,10, 11, 12 токи сигналов аргументов суммируются. Возможные значения суммы токов:

Ill

или 3 {значем

ние суммы токов

соответствует

сложению трех или более единичных сигналов) . Эти значения в дальнейшем записываются в виде вектора: 0123 относительно которого записываются значения токов в других точках устройства..

Учитывая, что входы устройства соединены с пороговьгми детекторами, при значении суммы токов на входе детектора равном 3, весь ток инжектора отключается, и на выходе . детектора ток равен нулю. Это обеспечивает разделение области работы и позволяет условно разбить устройство на три части. Первая группа образована вентилями 1, 2, 10 и 12, вторая группа -. вентилями 3, 11 и 13, третья группа - вентилями б, 8, 14и15. На выходе, вентиля 10 будет протекать ток, описанный вектором oto(,0035 здесь и в дальнейшем величина (1(0,5 ё- о(, 6 3) задается весом инжектора нагрузки. На входе вентиля 1 будет протекать ток 3323, поскольку вес инжектора вентиля 1 равен 0 3 . Тогда на выходе вентиля 1 протекает ток OOotO. На выходе вентиля 2 протекает ток о(,000.

На входе вентиля б протекает ток .v 1010, поскольку вес инжектора равен . . На выходе вентиля б от первой группы вентилей 1, 2, 10 и 12 будет протекать ток 0101 .Описание работы вентилей 3, 11 и 13 второй группы аналогично описанию ра-50 боты вентилей 1,2 и 10 первой группы. На выходе вентиля 12 протекает ток oiotctO , На выходе вентиля 15 протекает ток 0001, поскольку вес инжектора равен , -На выходе 55 вентиля 14 протекает ток от вентиля

12 первой группы - otfltotO и от вентиля 11 второй группы - VotOO, На выходе вентиля 8 протекает ток 0001 от первой группы вентилей и 1100 от второй группы. Значения токов на выходах устройства сведены в т аблицу..

20

25

30

Устройство реализует систему из одиннадцати логических функций f;(х), где i - номер выхода, принима;ощйх единичное значение на наборах конкретных значений переменных, сумма компонент которых:ш1я f (х) больше четырех; для f (х) - равна четырем; для 27 М равна шести;. для f () - нечетна; для fje () равна нулю; для f (х) - равна для f;,, (х) - меньше двух; для 9.) равна нулю, либо единицеjj либо четырем, либо пяти; для (х) - равна двум или трем;,для (х) - больше .трех; для fj (х) --меньше четырех.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в расширении его функциональных возможностей, что позволяет упростить устройства, построенные на его основе.

ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее вентили с инжекционным питанием, входы первого, второго и третьего из которых подключены к перво му, второму и третьему входам устройства, первые выходы - к входу четвертого вентиля, выход которого подключен к первому выходу устройства, первый выход пятого вентиля, второй выход которого подключён к его.входу, подключен к второму выходу устройства, отли ч ающее с я тем, что, с Целью увеличения быстродействия и рас аирения функциональных возможностей, в него введены шесть вентилей с инжекционным питанием, первые выходы которых подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому выходам устройства, входы шестого, седьмого, восьмого и девя- . того вентилей подключены соответственно к четвертому, пятому, шестому и седьмому.входам устройства, второй выход шестого вентиля соединен с входом первого вентиля, вторые выходы I первого, второго и третьего вентилей подключены соответственно к де«Л вятому, десятому и одиннадцатому выходам устройства, третий выход второго и второй выход десятого вентилей подключены к входу пятого вентиля, второй выход седьмого вентиля под- с ключен к входу девятого вентиля, вто-, рой выход которого соединен с входом четвертого вентиля, третий выход: седьмого и второй выход восьмого вен тилей подключены к входу десятого вентил I, третий выход восьмого венти ля подключен к входу одиннадцатого вентиля, при этом вторые выходы четвертого и одиннадцатого вентилей подключены соответственно к их входам.