Логическое устройство Советский патент 1981 года по МПК H03K19/00 G11C11/14 

I

изобретение относится к вычислительной технике и, может быть использовано при построении устройств логической обработки и для хранения информации на основе цилиндрических магнитных доменов (ЦЦМ), в частности в 14икроэлектронных приборах и системах автоматики.

Известно логическое устройство на ЦМД, построенное на основе двоичных счетчиков последовательного типа, содержащих триггеры на основе динамических ловушек ЦЩ, в которых процесс счета основан на магннтостатическом отталкивании доменов {l.

Однако функциональные возможности таких двоичных счетчиков -ограничены тем, что вывЬд информации после обработки и суммирования осуществляется при одностороннем вращении внешнего управляющего магнитного поля. Это приводит к уменьшению быстродействия логических устройств, особенно при

обработке больших массивов информации .

Кроме того, конструкция и технология многоразрядных счетчиков в осо- ; бенности последовательного типа, сложны, как при проектировании и расче,те, так и при изготовлении. Поэтому область устойчивой работы (ОУР), а следовательно, и надежность их функционирования сравнительно малы. Расширение ОУР в таких устройствах достигается путем включенияв каналы суммирования и продвижения ЦМД управляющих шин. Это усложняет конструкцию счетчиков и повышает энергопотребление, что ограничивает применение этих устройств.

Наиболее широкой ОУР обладают устройства, построенные на сдвиговых регистрах последовательного типа, однако они не позволяют производить операции счета двоичного кода.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является логическое устройство, содержащее реверсивный сдвиговый регистр, датчик считьшаш1я, устройство ввода-вывода и аннигилятор ЩЩ, расположенные на магнитооднооеной пленке 2,

Недостатки устройства заключаются в том, что оно имеет сравнительно узкую ОУР и сложно по конструкции.

Цель изобретения - повышение надежности логического устройства.

Поставлергаая цель достигается тем, что логическое устройство, содержащее магнитоодноосную пленку, на которой расположены узел вводавывода информации, кольцевой реверсивный сдвиговьй регистр, датчик считывания и, управляемый аннигилятор ЦМД на ферромагнитных аппликациях, содержит переключатель 1ЩЦ, подключенный к первому входу кольцевого реверсивного сдвигового регистра и выходу узла ввода-вьшода информации, .шину счета и одноразрядный сумматор на ферромагнитных аппликациях, первьш вход которого соединен с датчиком считьшания ЦМД, .второй вход с шиной счета, а выход - с вторым входом кольцевого реверсивного сдвигового регистра.

Кроме того, одноразряднь1Й сумматор может быть выполнен в виде реверсивной динамической .ловушки 1ЩЦ.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого логического устройства на фиг.2 - топология элементов сумматоров, выполненных в виде реверсивно динамической ловушки ЦМД.

Устройство содержит магнитоодноосную пленку 1, на которой расположены узел 2 ввода-вьгоода информации, кольцевой реверсивный сдвиговьш регистр 3; одноразрядный сумматор 4, первый вход которого соединен с датчиком 5 считьшания ЩЩ, а второй вход - с шиной 6 счетаj управляемый аннигилятор 7у переключатель 8 Ц1УЩ, подключенный к первому входу регистра 3} лтцу 9 управления и шину 10 ввода. вывода информации. Устройство жит также блок 11 реверсивного продвижения ЦВД.

Устройство работает следующим образом.

В режиме ввода код числа, начиная со старшего разряда, с шины 10 вводавывода через узел 2 ввода-вывода и переключатель 8 подается в сдвиговый регистр 3, при этом ЦМД, несущие код

предыдзлдего числа, продвигаются через сумматор 4 и датчик 5 считывания на управляемый аннигилятор 7, где уничтожаются - При этом на управляющий вход аннигилятора 7 с шины 9 управления поступает сигнал режима ввода. Количество циклов продвижения при вводе и контроле, т.е. разряд- иость регистра 3 и тактовая задержка

сумматора 4, датчика 5 считывания, аннигилятора 7 и переключателя 8 определяется разрядностью вводимого кода. В режиме контроля код числа, занесенный в регистр 3, продвигается

через сумматор 4 на датчик 5 считывания, где происходит неразрзтшающее считывание информации, и далее через аннигилятор 7 и переключатель 8 снова подается в регистр 3, где по

окончании цикла контроля занимает исходное положение. Последовательный код, снимаемый с датчика 5 считывания, поступает на узел 2 вводавывода и вьшодится на шину 10 вводавывода для контроля. Переключатель 8 обеспечивает продвижение ЦМД только из узла 2 ввода-вьшода в регистр 3 и в любом направлении внутри кольца из регистра 3, сумматора 4, датчика

5 считьшания, аннигилятора 7 и переключателя 8.

В режиме суммирования блок 11 реверсивного продвижения доменов по сигналу режима суммирования с шины

9 управления обеспечивает продвижение информации в регистре 3 и других элементах устройства в направлении, противоположном направлению продвижении в режимах ввода .и контроля. При этом

код числа продвигается из регистра 3 младшими разрядами вперед через переключатель 8, аннигилятор 7, датчик 5 считывания на сумматор 4 и далее снова в регистр 3. Начало продвижения

определяется сигналом с шнны 6 счета, поступающим как на блок 11 реверсивного продвижения доменов, так и на сумматор 4. Количество циклов продвижения определяется разрядностью

регистра 3 и тактовой задержкой сумматора 4, датчика 5 считьшайия,аннигилятора 7, переключателя 8 и обеспечивается блоком 1I. Цри продвижении через сумматор 4 код числа по сигналу с шины 6 счета обеспечивает добавление 1 к коду числа, хранившегося в регистре 3, по алгоритму суммирования двоичных чисел. 5 Элементы сумматоров, вьтолненные в виде динамических ловутек ЦМД, осу ществляют трансляцию кода при одном направлении вращения продвигающего магнитного поля и суммирование (добавление 1 по сигналу счета при обратном направлении вращения продвигающего магнитного поля. Предлагаемое устройство имеет широкую ОУР и не вносит изменений в общую ОУР доменного устройства, прос то по конструкции и может быть легко реализовано. Формула изобретения 1. Логическое устройство, содержащее магнитоодноосную пленку, на которой расположены узел ввода-вьшода информации, кольцевой реверсивный сдвиговЬ1й регистр, датчик считывания и управляемый аннигилятор ци индрических магнитных доменов на ферромагнитных аппликациях, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности логического устройства, оно содержит переключатель цилиндрических магнитных домедов, под46ключенный к первому входу кольцевого реверсивного сдвигов ого регистра и выходу узла ввода-вывода информации, шину счета и одноразрядный сумматор на ферромагнитных аппликациях, первый вход которого соединен с датчиком считьгоания цилиндрических магнитных доменов, второй вход - с шиной счета, а выход - с вторым нходом кольцевого реверсивного сдвигов.ого регистра. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что одноразрядный сумматор выполнен в виде ревер--сивной динамической ловушки цилиндрических магнитных доменов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Боярченков М.А. и др. Логические устройства на магнитных средах с управляемым движением доменов. М., Энергия, 1978, с. 78. 2, Логические и запоминающие устройства на магнитных кристаллах, -Труды ИНЭУМ, вып.44, 1974 Г.с. 30 (прототип).

Фмг. /

7f lIf

U

-Э

(fuz.2