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

(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть иcпoльзовано при построении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Известны логические элементы (ЛЭ), содержащие магнитоодноосную пленку с ЦМД, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения ЦМД, выполненные из ферромагнитных аппликаций.

Один из известных ЛЭ содержит магнитоодноосную пленку с ЦМД, на поверхности которой расположены магнитосвязанные входныеи выходные, каналы продвижения ЦМД, выполненные из ферромагнитных Т-1 аппликаций и выполняет логические функции И-Запрет ilj .

Недостаток таких ЛЗ - ограниченная область применения

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является ЛЭ, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены входные и выходные канаЛы продвижения ЦМД из ферромагнитных аппликаций, основная ферромагнитная аппликация, один конец которой магнитосвязан с первыми входным и выходным продвижения ЦМД, а середина магнитосвязака с переходной аппликацией третьего выходного канала продвижения ЦМД, и токопроводящие шины. Этот элемент выполняет логические функции И-Запрет 2}.

Недостаток известного ЛЭ - малая область устойчивой работы, и, как следствие, низкая надеж10ность и невысокое быстродействие.

Цель изобретения - повьвяение надежности и быстродействия ЛЭ.

Поставленная цель достигается тем, что ЛЭ содержит дополнительные

15 ферромагнитные аппликгщии, две из которых соединены своими первыми концами с ферромагнитными аппликациями первых.входного и выходного каналов продвижения ЦМД, расположенными с

20 двух сторон от основной ферромагнитной аппликации, и магнитосвязаны между собой и вторыми входным и выходным каналёьми продвижения ЦМД своими вторыми концами, а третья допол25нительная ферромагнитная аппликгщия магнитосвязана с серединой основной ферромагнитной аппликации и расположена с другой ее стороны по отношению к переходной ферромагнитной апплика30ции, причем окопроводящие шины расположены под вторыми концами первой и второй дополнительных ферромагнитных аппликаций и под соответствующими концами переходной и третьей дополнительной ферромагнитных аппликаций. В результате введения двух до полнительных ферромагнитнълх аппликаций улучшается взаимодействие ЦМД, находящихся в месте магнитной связи, за счет получения возможности сближения каналов и улучхиения условий замыкания магнитного потока от ЩЗД в место магнитной связи, т.е. за счет увеличения величины внешнего магнитного поля соседнего домена,Поэтому увеличивается область устойчивой работы, повышается надежность и быстродействие ЛЭ. За счет введения третьей ферромагнитной аппликации улучшаются условия перехода ЦМД по другому направлению., поэтому повышается надежность и быстродействие ЛЭ. Расположение токопроводящих шин под вторыми концагуш дополнительных ферромагнитных аппликаций и под соответствующими концами пере и третьей дополнительной фер ромагнитных аппликаций также повышает надежность и быстродействие ЛЭ Кроме того, расширяется область при менения ЛЭ и расширяются его функци нальные возможности за счет примене ния ЛЭ И-Запрет в качестве переключающего элемента, например, при построении устройств считывания ЦМД с парафазным выходом. На чертеже изображена принципиал ная схема устройства. ЛЭ содержит магнитоодноосную пле ку 1 с ЦМД 2, на поверхности которой расположены ферромагнитные аппликации 3 С-образной, шевронной или Т-1образной формы, образующие первый 4 и чторой 5 входные каналы продвижения ЦМД, первый 6, второй 7 и трети 8выходные каналы продвижения ЦМД, основная ферромагнитная аппликация 9с одним из своих концов 10, серединой 11 и другим концом 12, расположенная в месте магнитной связи 13, переходная ферромагнитная аппли кация 14 с концом 15, магнитосвязан ным с серединой 11 аппликации 9,дополнительные ферромагнитные апплика ции 16 и 17 со своими первыми концами, соответственно 18 и 19, и вто рыми концами, соответственно 20 и 2 третий дополнительный канал 22 с до полнительной ферромагнитной апплика цией 23, имеющей конец 24, токопроводящие шины 25 и 26, расположенные под вторыми концами аппликаций 16 и .17, токопроводящие шинн 27 и 28, ра положенные под соответствующими кон цами аппликсщий 14 и 23, токопроводящие шины 29-31, соединяющие шины 25 и 26 с шинами 27 и 28 и токопроводящие шины 32 и 33, являющиеся выводами. В основе работы ЛЭ лежит известный метод управления перемещением ЦМД с помощью ферромагнитных аппликаций и вращающегося в плоскости магнитоодноосной пленки управляющего магнитного поля, которое наводит в аппликгщиях магнитные полюса А,Б, В,Г, взаимодействие которых с ЦМД обеспечивает движение последних. ЛЭ работает следующим образом. По входным каналам 4, 5 к 22 могут продвигаться ЦМД 2, что соответствует поданным на входы информацион ным 1. Если в какой-то ячейке каналов продвижения отсутствует ЦМД, то это свидетельствует о наличии информационного О в этой ячейке. Продвигаясь ко входным каналам ЦВД 2, попадают в место магнитной связи 13. В момент взаимодействия ЦМД канала 4 {информация Z) попадают под конец 10 аппликации 9, а ЦМД канала 5 (информация Y) попадают под концы 20 и 21 аппликаций 16 и 17. В случае, если на вход канала 4 поступает ЦМД, а на вход канала 5 не поступает домена, то ЦМД канала 4 при положении В вектора поля управления попадает под конец 10 аппликации 9 и далее в выходной канал 6. При подаче импульса тока в проводники 25-31 при положении В вектора поля Hxjqp описанный режим не нарушается. В случае, если на вход канала 5 поступает ЦМД, а на вход канала 4 не поступает домена, то ЦМД канала 5 при положении В вектора попадает под концы 20 и 21 аппликаций 16 и 17 и далее в выходной канал 7. При подаче импульса тока в проводники описанный режим не нарушается. Если на входы каналов 4 и 5 одновременно поступают два ЦМД, то, попадая соответственно под конец 10 аппликации 9 и под концы 20 и 21 аппликаций 16 и 17 при подаче импульса тока в проводники при положении В вектора поля и за счет магнитостатического отталкивания, ЦМД канала 4 из-под конца 10 аппликации 9 переходит под середину 11 этой же аппликсщии и под концы 15 и 24 аппликаций 14 и 23 (см. чертеж). Таким образом, при подаче ЦМД в каналы 4 и 5 ЛЭ выполняет функции ZYQ на выходе канала 6 и QZY на выходе канала 8. При Q 1 ЛЭ выполняет функцию ZY (Запрет) и функцию ZY (И ). Функцию Равнозначность ЛЭ выполняет при подаче ЦМД на входы каналов 4, 5 и 22 и единиц (информация Z) на вход 4. в случае,если на вход канала 5 поступает ЦМД 2 (информация Y), а на вход канала 22 не поступает домена, то ЦМД канала 5 при положении В вектора Нур(| попадает

под концы 20 и 21 апплика11ий 16 и 1 В это время ЦМД канала 4, попадая под конец 10 аппликации 9, в момент В подачи импульса тока в проводники по шинам 25-31 при воздействии магнитного поля домена канала 5 и за счет магнитостатического отталкивания переходит- под середину 11 аппликации 9 и под концы 15 и 24, сооветственно аппликаций 14 и 23- (см. чертеж) и далее на выход канала 8. Подача импульса тока в проводники соответствует подаче информации Q.

В случае, если на вход канала 22 поступает ЦМД (информация X), а на вход канала 5 не поступает домена, то при положении В вектора ЦМД канала 22 оказывается под концами 15 и 24, соответственно аппликаций 14 и 23 и под серединой 11 аппликации 9, При этом ЦМД канала 4 в момент В подачи импульса тока в провод НИКИ , не доходя до конца 10 аппликации 9, за счет магнитостатического отталкивания переходит под концы 20 и 21 соответственно аппликаций 16 и 17 и далее на выход канала 7,

В случае, если ЦМД поступают на оба входа каналов 5 и 22, то ЦМД каналов 4, 5 и 22 беспрепятственно проходят место магнитной связи 13 и попадают соответственно на выходы каналов б, 7 и 8. При этом при подаче импульса тока в проводники нарушения описанного режима не происходит.

Из приведенного описания вищ1о, что ЛЭ выполняет функции XY -(- XY (Равнозначность) на выходе канала 6 и X+Y (ИЛИ) на выходе каналов 7 и 8 при подаче импульса тока в проводники, т.е. при Q 1.

В случае, если на вход канала 4 подают произвольную информацию Z, а также произвольную информацию Q, то ЛЭ выполняет функции Z(XY+XY)Q на выходе канала б и X+QZY, Y+QXZ, соответственно на выходах каналов 8 и 7.

В предлагаемом ЛЭ повьшается область устойчивой работы и, следовательно, надежность и быстродействие путем улучшения условия замыка.ния магнитного поля от домена в место магнитной связи за счет йключения дополнительных ферромагнитных аппликаций и указанного выше расположения токопроводя1цих tuJts и усиливания Ловушки в месте расположения переходных аппликаций за счет включения третьей дополнителыюй аппликаци и указанного вьше расположения токопроводящин шин. Кром.. того, расширяются область применен я ЛЭ и его функциональные возможности за счет применения ЛЭ, выполненного в активном

варианте, в качестве переключающего элемента, например при построении устройств считывания ЦМД с парафазным выходом. Тйкже становится возможным выполнение функции Равнозначность.

Предлагаемую топологию активного варианта ЛЭ возможно использовать для пассивного варианта, т, е. можно сделать управляекий элемент (например работающий через период управляющего поля) и неуправляемый (работающий на каящый период) .

Формула изобретения

15

Логический элемент, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов из ферромагнитных аппл14каций, .основная ферромагнитная аппликация, один конец которой магнитосвязан с первыми входным и выходным каналами продвижения 25 цилиндрических магнитных доменов, а середина магнитосвязана с переходной ферромагнитной аппликацией третьего выходного канала продвижения цилиндрических магнитных доменов, и токо0 проводящие шины, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия логического элемента, он содержит дополнительные ферромагнитные аппликации, две из

5 которых соединены своими первыми концами с ферромагнитными аппликациями первых входного и выходного каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов, расположенными с двух сторон от основной ферромагнитной апплика0ции, и магнитосвязаны между собой и вторыми входным и выходными каналами продвижения цилиндрических магнитных доменов своими вторыми концами, а третья дополнительная ферромагнитная аппликация магнитосвязана с серединой основной ферромагнитной ап-- пликации и расположена с другой ее стороны по отношению к переходной ферромагнитной аппликации, причем

0 токопроводящие шины расположены под вторыми концами первой и второй дополнительных ферромагнитных аппликаций и под соответствующими концами переходной и третьей дополнительной

5 ферромагнитных аппликаций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.IEEE Trans. Magn. V.MAG-7, 1971, 2, p. 359 (прототип).