СУММАТОР НА КРИОТРОНАХ Советский патент 1971 года по МПК G06F7/50 

Пзобретение относится к вычислнтельао; те.хнике.

Криотронные сумматоры известны.

Однако они не экономичны по затратам энергии для ннтания (иснользозание источ liiков постоянного токп), содержат большое число токоподводящих шин, являющихся ;icточником нежелательного теила, и и.моют сложное управление и синхронизаци о, связанную е необходимоетыо сочетать двухпроводное уиравление при.менительно к схемм.м сбросорюй логики.

Предложенный еумматор отличается тем, что в нем cxe.via выработки су.ммы иредстазляет собой iCTbipe логических элемента тина и «НЕ-П, из которых один уиравляет другим; схема выработки переноса содержит два логических эле.мента «ПБ- 1-1ЛП-II и «П1:: л а каждый логический эле.мент выиолнен в виде сверхнроводящего заио.мииающего контура самоБозбуждения.

Это позволяет упростить управление, снизить число токонодводящих шин и повысить экономичность. Положительный эффект достнгается ехемой, в которой использовано полностью однонроводное управленне но входной пере.менной, которая не требует специал:;1ного установочного сигнала и для питания которой гребуетея не постоянный, а JIMпульсный ток. Для хранения и поддержания

состояния криотронного сумматора предлагаемого тина используется незатухающий то.ч, наводимый в салюл устройстве. Па чертеже показан нредложснньи с мматор.

Он состо.ит из схемы выработки суммы i-ro разряда S ; и схе.мы выработки переноса того же разряда С: . построенных на осно}зе крнотронных логическнх эле.ментов тиаа

«Пи-ПЛП, «НЕ-П с памятью па неза;улающ;1х токах.

Схе.ма ыработкн су.м.мы представляет собой четыре логичееких элемента: первы --пемент («bin-ПЛП) на основе сверхироводч-цего контура /-2-6-4-/ е поеледовательио соединенными .ми входных криогронов Д|. Л2 входных неременных А: В i а также е унравляюще нолоской передающего криотрона второй эле.мент («НЕ-И)

11а основе сверхпроводящего контура 4-5-6 -/-S--9--10-4 с нараллельно соединенчы.ми вентилями входных криотронов Кл, Ks н вентнлем передающего крнотрона /Сз. подсоеднненного последовательно с рассмотренной

параллельной группой входных вентилей, а также с управляющими полосками передающих криотронов Лб, Л/; третнй элемент («НЕ-ПЛИ) на основе сверхпроводящего контура (V-11-12-13-7-8 с последовакриотрона Кб и входного криотрона /Су переноса предыдущего разряда Cj-ьа также с управляющей полоекой передающего криотрона /Сэ; четвертый элемент («НЕ-И) на осtiOBC сверхпроводящего контура 13-14-12 - 3 с параллельно соединенными вентилями передающего криотрона Кл и входиого криотрона Лш переноса предыдущего разряда н ве1ггнле.м передающего криотрона , подсоедниенного последовательно с рассмотренной параллельной грунной, а также с управляющей полоской выходного крнотрона /Си суммы.

Схема выработки переноса представляет собой два логических элемента: первый элеме гг («НЕ-ИЛН-Н) - на основе сверхпроводящего контура А5-16-17-18-/5 е послецователыю-иараллельным соединением вен-гилей входных криотроа-шв , а также с управляющей полоской иерсдаюп1его криотрона /Cis; второй элемент «НЕ на основе сверхпроводящего контура 19-20-21 -17- --/-9 с вентилем передающего криотрона Ki н управляющей полоской выходного криогрона переиоса Cj .

CxcAibi соединепы меЯхду собой послсдозлчсльно цепью нитания но току /о.

Сумматор работает еледующпм образом.

В момент ПОдачи тока 1о подаются токн (иенпформативные) но каналам входных леременных Ai . В . Нрн этом разрушается сверх проводимость входных кр1 отрон)в Ki, Kz, КА, Кг,. , К}4, /(:5, . и ток /„ устремляется по сверхпроводяи ему пути 15-16-/7 --21 22-3-4 10-9- 11 12- 14. Если теперь подать сигнал переноса С, i предыдущего разряда и остарлггь токи входных переменных Л| , Biсогласно значениям суммпруемых велнчин (для примера показан случай(.4| :1. И -O-Ci -i.r.-l). а затем выключить ток У,) то в выходных контурах €хем 5;. С; наводнтся или гасится незатухающий нереистирующий ток, являющийся призна-ком реализуемых устройством суммы Si н переиоса Ci . Если вслед за этим еиять токи Д: - В значения S,- . Ci останутся в сумматоре как угодно долго без всякого использования энергин тока извне.

Для ра ссматриваемого примера, так как крнотрон К оказывается в резистивно.м со тоянин под действием Ai -----Л, в нерво м коитуре схемы выработки суммы нет условий цля 1аведеиия незатухающего тока, а во втором ко 1туре, находяще.мея в сверхпроводящем состоянии, такой ток иаводптся. Этот т(5к

вместе с током сигнала С i 1 разрушает сверхпроводимость третьего и четвертого KOiiтуров, которые оказываются обесточенными

(Si:.:0).

В схе.ме выработки переноса сверхпроводящим оказывается второй контур, н в не.м наводнтся незат хак:лцнй непснстнр 1ои|ги1 ток

/рс: Ci -: I.

Г1 р е д м е т и з о б р е т е н н я

Су.м.матор на криотронах, содержащий носледовательно соединенные по цепи питания схему выработки суммы и схему выработки

переноса, отличающийся тем, что, с нелыо упрощепия, повыщения иадежпосп н экогюЛ1ИЧИОСТИ, схема выработки су.ммы содержит четыре криотронных логических элемент;,, из котОрых.. нервый элемент «НЕ -«Р1ЛИ вь1полней со сверхпроводящим контуром в зиде последовательно соединенных вентилей входных криотронов и управляющей полоски передающего криотрона; второй элемеит «НЕ - «И - со сверхпроводящим контуро.м в виде

параллельного соединения вентилей входных крнотронов и носледовательиого соединения вентиля передающего криотрона первого э.леме та с двумя управляющими по,.тосками нс-редающих криотроиов данного элемента; трегий элемент «НЕ -«НЛН - со сверхнрозодящи.м контуром в виде последовательно соедиие1П Ых вентилей передаюнего крнотрона второго эле.мента, входно Ч) крнотрона и управляющей нолоски передающего криотрола

дапиого эле.мепта; четвертый элемеит «НЕ «И - со сверхпроводящим коитуро.м i; зито параллельного соедпнения вентнля входиого криотрона с вентилел передаюи1,его криогрона второго элемеита и последовательно с соедиие1П1ЫМ11 зеитилем нередаюид о криотрона третьего логичеекого эле.1е1гга и уиравляющей полоски выходиого Kpiiorpoiia суммы; схел1а выработки переноса содержит два логических элемеита, из которых нервоп

элемент «НЕ -«ИЛИ -«Н выполнен cj сверхироводящп.м контуром в виде параллельно-последовательного соед1П еиия зе;г;илей входных Криотроиоз двух иеременмьгх данного разряда н переиоеа предыдущего н

последовательно с ними соединенной унразляющей полоски передающего криотрона; второй элемент схемы выработки иереносч - «НЕ выполнен в виде сверхнровод ппего контура с последовательно соеди1 ен:Н 1ми зеиг-гле.м передающего криотрона нервого элемс та схемы выработки переноса и управлжоЩей нолоски выходного криотрона iicpe:r)i:a.

12 13

22

L: ,. ,.О

19

Ч

/i