Магнитный пороговый элемент Советский патент 1986 года по МПК H03K19/168 G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении интегральных операционных и логических запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Цель изобретения - расширение области применения магнитного порогового элемента путем реализации пороговых функций с отрицательными и нулевым порогами.

На чертеже приведена принципиальная схема магнитного порогового элемента.Магнитный пороговый элемент содержит магнитоодноосную пленку 1 с ЦМД на поверхности которой расположен регистр 3 сдвига ЦМД, соединенный с генератором 4 ЦМД, аннигилятором 5 Щ- Щ и через каналы 6 предпочтительного продвижения ЦМД с динамическими ловушками ЦМД второй 7 и третьей 8 Дополнительных групп, основной информационный канал 9 продвижения ЦЩ соединенный через переключатели 10 ЦЬЩ первой группы с динамическими ловушками ЦМД второй дополнительной группы 7, с аннигилятором 5 ЦМД и через каналы принудительного М и предпочтительного 12 продвижения ЦМД со старшими динамическими ловушками ЩЩ основных групп 13 и с динамической ловушкой 14 ЦМД, соединённой через переключатели 15 ЦМД с выходным каналом 16 продвижения ЦМД, дополнительный информационный канал 17 продвижения ЩЩ, соединенный через переключатели 18 ЦМД второй группы с динамическими ловушками 8 ЦМД третьей дополнительной группы, с аннигилятором 5 ЦМД и через каналы 19 предпочтительного продвижения ЩЩ с динамическими ловушками ЦМД первой дополнительной группы, из которых магнитосвязаны с основным информационным каналом 9 продвижения ЦМД и с соответствующими каналами 11 принудительного продвижения ЦМД, причем динамические ловушки основных групп 13 и первой д ополнительной группы 20 магнитосвязаны с шиной 21 стирания ЦМД.

Магнитный пороговый элемент работает следующим образом.

В исходном состоянии динамические ловушки ЩЩ дополнительных групп 7 и 8 заполнены доменй.ми 2 из последовательности ЦМД, непрерьшно продвигающейся по регистру 3 сдвига

5

0

5

0

5

0

45

50

55

ЦМД от генератора 4 ЦМД к аннигилятору 5 ЦМД. При выводе ЦМД из динамических ловушек ЦМД дополнительных групп они заполняются доменами из регистра 3 сдвига ЦМД по каналам 6 предпочтительного продвижения ЦМД.

Цоступление входных логических переменных, представленных импульсами тока, в токопроводящие шины переключателей 10 и 18 ЦМД, являющиеся входами магнитного порогового элемента, приводит к выводу доменов из соответствующих динамических ловушек ЦМД второй 7 и третьей 8 дополнительных групп в основной 9 и дополнительный 17 информационные каналы продвижения ЦМД. Домены, поступившие в дополнительный информационный канал 17 продвижения ЦМД, заполняют динамические ловушки ЦМД первой дополнительной группы 20 в соответствии со следую- ш;им правилом: если динамическая ловушка ЦМД свободна от домена, то ЦМД из дополнительного информационного канала 17 продвижения ЦМД по каналу 19 предпочтительного продвижения ЦМД поступает в данную динамическую ловушку ЦМД, в противном случае домен не покидает дополнительньш информационный канал 17 продвижения ЦМД за счет наличия сил магнитостати- ческого взаимодействия между ним и дом€;ном, находящимся в данной динамической ловушке ЦМД, и, продвигаясь по дополнительному информационному каналу продвижения ЦЩ, поступает к следующей по порядку динамической ловушке ЦМД первой дополнительной группы 20.

Если число доменов,поступивших в дополнительный информационный канал проднюкения ЦМД, превышает число динамических ловушек ЦМД в первой дополнительной группе, то оставшиеся после заполнения динамических-яову- шек 1ЩЦ домены выводятся к аннигилятору 5 ЦМД и уничтожаются.

Старпше динамические ловушки ЦМД первой дополнительной группы динамических ловушек ЦМД заполняются в последнюю очередь.

Затем ЦМД,продвигающиеся по основному информационному каналу 9 продвижения ЦМД, поступают к динамичес- КИМ ловушкам ЦМД основных групп 13 и заполняют данную основную группу динамических ловушек ЦМД по каналу 11 принудительного продвижения ЦМД, если в старшей динамической ловушке

дополнительной группы 20, магнито- связанной с данным каналом принудительного продвижения 1ЩЦ, присутствует домен и свободна старшая динамическая ловушка данной основной группы. В противном случае домен поступает к следующей по порядку основной группе динамических ловушек ЦМД или к динамической ловушке 14 ЦОД. Динамическая ловушка 14 заполняется доменом по каналу предпочтительного продвижения ЩЩ, если она свободна, иначе домен продвигается по основному информационному каналу продвижения ЦМД далее к аннигилятору 5 ЦМД и уничтожается. Домен, поступивший в динамическую ловушку ЦМД основной группы, продвигается в следующую соседнюю динамическую ловушку ЦМД основной группы, если в одной из последующих динамических ловушек ЩЩ отсутствует домен, или остается в данной динамической ловушке - в противном случае. Если данная основная группа динамических ловушек ЦМД полностью заполнейа доменами, то домен, находящийся в ее старшей динамической ловушке, взаимодействует с доменами, продвига1ющимися по основному информационному каналу продвижения ЩЩ, и компенсирует взаимодействие на них домена, находящегося в соответствующей старшей динамической

l, если (С /х.и),| -iTD ITxjuJ; +1

J i К

Р

J i К

о, если ( lx,.J,.| -;Т() ц: х +1 ,

где X. иш соответственно i -я входная логическая пере- менная и весовой коэффициент по i-му входу; Т - порог срабатывания по- 45

рогового элемента;

h , р и к - соответственно общее число входов порогового элемента, число входов с отрицательными и поло- 50 жительными весовыми ко- . эффициентами.

Порог срабатывания порогового элемента является одним из основных параметров, определяющих его функцио- 55 нальные возможности, и может принимать положительные, отрицательные и нулевое значения. В отличие от из2463664

ловушке ЦМД дополнительной группы. В результате домены остаются в основном информационном канале продвижения ЦМД и продвигаются по нему далее. 5 После заполнения динамических ловушек ЩЩ, взаимосвязан1Л1Х с основным информационным каналом продвижения ЩЩ, осуществляется опрос динамической ловушки 14 ЩОД, состояние ко 0 торой определяет значение реализуемой пороговой функции. Для этого возбуждается переключатель 15 ЦМД и содержимое динaI fflчecкoй ловушки 14 выводится в выходной канал продви15 жения ЩЩ. При этом единичное значение заданой пороговой функции реали- зуется, если опрошенная динамическая ловушка содержала домен, в противном случае реализуется нулевое

20 значение функции.

Возможность получения отрицательных и нулевого значений порогов в предлагаемом магнитном пороговом элементе основана на преобразовании

25 исходного уравнения для пороговой функции

1, если Xil X bJ Т

Y

1 1 м

о, если Y х. i Т i 1

к .виду

/х.и),|

J i К

вестных пороговых элементов на ЦМД, имеющих только положительные пороги срабатывания, предлагаемый магнитный пороговый элемент реализует класс функций с отрицательными и нулевым порогами срабатывания.

Формула изобретения

Магнитный пороговый элемент, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены основной информационный канал продвижения цилиндрических магнитных доменов (ЦМД), соединенньш с аннигилятором ЦМД и через каналы принудительного и предпочтительного продвиясения ЦЬЩ;соответственно со старшими динамическими ловушками ЦМД основных групп и с динамической ловушкой ЦМД, соединенной через переключатель ЦМД с выходным каналом продвижения ЦМД, и шина стирания ЦМД, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения элемента путем реализации пороговых функций с отрицательными и нулевым порогами, он содержит дополнительный информационный канал продвижения ЦМД, регистр сдвига ЦМД, генератор ЦЬЗД, дополнительные группы динамических ловушек ЦМД, первую и вторую группы переключателей ЦМД, причем дополни- тельньй информационный канал продвижения ЦВД соединен с аннигилятором ЦМД, с динамическими ловушками ЦМД

первой дополнительной группы, магни- тосвязанными с шиной стирания ЦМД, и через переключатели ЦМД первой группы с динамическими ловушками ЩЩ

второй дополнительной группы, регистр сдвига ЦМД соединен с генератором и аннигилятором ЦМД и с динамическими ловушками ЦЬЩ второй и третьей дополнительных групп, причем

динамические ловушки ЦМД второй до- .полнительной группы соединены через переключатели ЦЬЩ второй группы с основным информационным каналом продвижения ЦМД, а старшие динамические

ловушки ЦМД первой дополнительной группы магнитосвязаны с основным информационным каналом продвижения ДМД и с соответствующими каналами принудительного продвижения ЦМД.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении логических запоминающих устройств на цилиндрических Магнитных доменах (ЦМД). Целью изобретения является расширение области применения магнитного порогового элемента путем реализации пороговых функций с отрицательными и нулевым порогом..Магнитный пороговый элемент содержит магнитоодноосную пленку с ЦВД, на поверхности которой расположен регистр сдвига ЩЩ, соединенный с генератором ЦВД и аннигилятором ЦВД, динамические ловушки ЦМД основных групп и дополнительных групп, основной и дополнительньй информационные каналы продвижения ЦВД, динамическая ловушка ЦВД, группы переключателей. ЦМД, выходной канал продвижения ЦМД,переключатель ЦМД.При йоступлешш входных логических переменных, представленных импульсами тока, в шины переключателя и группу переключателей ЦЬЩ домены из соответствующих групп динамических ловушек ЦВД поступают в основной и дополнительньй каналы продвижения ЩЩ и последовательно заполняют взаимосвязанные с основным каналом группы основных динамических ловушек . После заполнения указанных динамических ловушек ЦВД . осуществляется .опрос динамической ловушки ЦМД, состояние которой определяет значение реализуемой пороговой функции. 1 ил. с fS (Л

Редактор В.Петраш

Составитель Ю.Розенталь .Техред Л.Олейник Корректор И.Эрдейи

Заказ 4021/55 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,, г.Ужгород, ул. Проектная, 4