Логический пороговый элемент Советский патент 1981 года по МПК H03K19/168 G11C11/14 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении устройств переработки дискретной информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Известен логический пороговый элемент (ЛПЭ), содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены динамические ловушки (ДЛ) ЦМД, каналы распространения ЦМД и аннигиляторы ЦМД 1.

Недостатком известного ЛПЭ является его ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ЛПЭ, содержащий слой магнитоодноосного материала, на поверхности которого расположены ДЛ ЦМД, каналы распространения и переключатели ЦМД .

Недостатком известного ЛПЭ является большое число управляемых переключателей ЦМД, что усложняет ЛПЭ, снижает его надежность и увеличивает потребляемую мощность.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности ЛПЭ.

Поставленная цель достигается путем того, что ЛПЭ, содержащий слой магнитоодноосного материала, на поверхности которого расположены опращивающий и основной информационный канал распространения ЦМД, вход которого взаимосвязан с выходами входных каналов распространения ЦМД, а выход - с пассивным аннигилятором ЦМД, Т+1 (где Т - величина максимального порога ЛПЭ) основных ДЛ ЦМД, расположенных между опращивающим и основным информационным каналами распространения ЦМД и связанных с последним через основной отводной канал распространения ЦМД, содержит дополнительный информационный канал и Т дополнительных отводных каналов распространения

ЦМД и Т дополнительных ДЛ ЦМД, расположенных симметрично Т младшим основным ДЛ ЦМД по отношению к основному информационному каналу распространения ЦМД и соединенных через дополнительные отводные каналы с дополнительным информационным каналом распространения ЦМД.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного ЛПЭ.

ЛПЭ содержит слой магнитоодноосного материала 1 с ЦМД 2, на поверхности которого расположены опрашивающий канал (ОК) 3 и основной информационный канал (ИК) 4 распространения ЦМД, между которыми расположены (T+l) основных ДЛ

5, связанных с основным ИК 4 через основной отводной канал 6 распространения ЦМД. Вход основного ИК 4 взаимосвязан с выходами входных каналов 7 распространения ЦМД, а выход - с пассивным аннигилятором ЦМД 8. Дополнительный ИК 9 соединен через Т дополнительных отводных канала 10 с Г дополнительными ДЛ 11. Основные ДЛ 5 магнитосвязаны с основными аннигиляторами ЦМД 12.

Требуемая величина порога в предложенном ЛПЭ устанавливается настройкой схемы задания порога, состоящей из дополнительного ИК 9, Т дополнительных отводных каналов 10 и Г дополнительных ДЛ И, путем заполнения соответствуюпхего числа дополнительных ДЛ И доменами. При этом -величина порога может варьироваться от нуля (все ДЛ 11 свободны от ЦМД) до максимального значения порога (все ДЛ 11 заполнены ЦМД). Схема задания порога настраивается до начала функционирования ЛЦЭ за счет поступления в дополнительный ИК 9 числа ЦМД, равного величине требуемого порога, которые, продвигаясь по дополнительному ИК, займут соответствующее число дополнительных ДЛ 11. Впоследствии схема задания порога может быть перенастроена на новое значение порога путем засылки в дополнительный ИК необходимого числа доменов, которые займут соответствующее количество свободных

ДЛ 11.

Предложенный ЛПЭ работает следующим образом.

По параллельным входным каналам 7 в ИК 4 засылается последовательность ЦМД, соответствующая входным логическим переменным, которая затем движется по направлению к позициям 13 ветвления ИК 4. Если в ДЛ 11 схемы задания порога ЦМД отсутствуют, т. е. порог равен нулю, то вся последовательность входных ЦМД продолжает движение по ИК 4 вплоть до позиции 14 основного ИК.

Если во всех предыдущих точках ветвления 13 канал предпочтительного распространения доменов совпадал с основным ЙК, то в позиции 14 канал предпочтительного распространения доменов совпадает с основным отводным каналом 6. Поэтому когда первый из ЦМД входной последовательности поступит в позицию 14, он по каналу 6 поступит в ДЛ 5, а все последующие ЦМД входной последовательности за счет отталкивающего воздействия ЦМД в ДЛ 5 останутся в основном ИК и будут уничтожены в аннигиляторе доменов 8.

Если же в дополнительных ДЛ 11 присутствуют Г ЦМД (1 Г Г), то первые Г ЦМД входной последовательности, испытав отталкивающее воздействие ЦМД ДЛ И, займут первые Г основных ДЛ, а (Г+1)-й ЦМД (в случае, если число входных доменов превыщает Г) займет основную ДЛ 5

и вытолкнет все оставшиеся ЦМД входной иоследовательности в аннигилятор доменов 8. В обоих рассмотренных случаях число входных ЦМД превышало заданный порог и следствием этого являлось заполнение основной ДЛ 5 доменом. Если теперь в ОК 3 ввести опрашивающий ЦМД XQ, то, достигнув позиции 15 ОК и испытав отталкивающее воздействие находящегося в ДЛ 5 домена, он появится на выходе порогового элемента в позиции 16, реализуя единичное значение пороговой функции.

Предположим теперь, что число ЦМД во входной последовательности не больше заданного порога. В этом случае первый ЦМД входной последовательности, испытав отталкивающее воздействие домена, находящегося в первой дополнительной ДЛ 11, по к-аналу 6 поступит в основную ДЛ 5. Следующий за ним ЦМД, достигнув позиции 13 ветвления основного ИК, будет продолжать движение по основному ИК, поскольку влияние ЦМД ДЛ 11 компенсируется обратным влиянием ЦМД ДЛ 5. Если в

следующей дополнительной ДЛ 11 ЦМД присутствует, то второй ЦМД входной последовательности под действием сил магнитного взаимодействия отклонится в основной отводной канал 6 и займет следующую

ДЛ 5. Аналогично все домены входной последовательности займут соответствующее их количеству число основных ДЛ 5, а последняя основная ДЛ 5 останется свободной. Опрашивающий ЦМД о, достигнув

позиции 15 ОК и не испытав сил отталкивания, по каналу 6 займет основную ДЛ 5 и не iijCTynin на выход ЛПЭ, реализуя тем самым нулевое значение пороговой функдии.

Возвращение схемы ЛПЭ в исходное состояние происходит путем очищения основных ДЛ 5 от находящихся в них ЦМД, что достигается возбуждением основных аннигиляторов 12 после завершения опроса

ДЛ 5.

Формула изобретения

Логический пороговый элемент, содержащий слой магнитоодноосного материала, на

поверхности которого расположены опрашивающий канал и основной информационный канал распространения цилиндрических магнитных доменов, вход которого взаимосвязан с выходами входных каналов

распространения цилиндрических магнитных доменов, а выход - с пассивным аннигилятором цилиндрических магнитных доменов, Г-f 1 (где Т - величина максимального порога логического порогового элемента) основных динамических ловушек цилиндрических магнитных доменов, расположенных между опрашивающим и основным информационным каналами распространения цилиндрических магнитных доменов и связанных с последним через основной отвод