Логическое устройство

Логическое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее вентили с инжекционным питанием , входы первого, второго и третьего из которых подключены к перво му, второму и третьему входам устройства , первые выходы - к входу четвертого вентиля, выход которого подключен к первому выходу устройства, первый выход пятого вентиля, второй выход которого подключён к его.входу , подключен к второму выходу устройства , отли ч ающее с я тем, что, с Целью увеличения быстродействия и рас аирения функциональных возможностей, в него введены шесть вентилей с инжекционным питанием , первые выходы которых подключены соответственно к третьему, четвертому , пятому, шестому, седьмому и восьмому выходам устройства, входы шестого, седьмого, восьмого и девя- . того вентилей подключены соответственно к четвертому, пятому, шестому и седьмому.входам устройства, второй выход шестого вентиля соединен с входом первого вентиля, вторые выходы I первого, второго и третьего вентилей подключены соответственно к де«Л вятому, десятому и одиннадцатому выходам устройства, третий выход второго и второй выход десятого вентилей подключены к входу пятого вентиля, второй выход седьмого вентиля подс ключен к входу девятого вентиля, вто-, рой выход которого соединен с входом четвертого вентиля, третий выход: седьмого и второй выход восьмого вен тилей подключены к входу десятого вентил I, третий выход восьмого венти ля подключен к входу одиннадцатого вентиля, при этом вторые выходы четвертого и одиннадцатого вентилей подключены соответственно к их входам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

3(59 Н 03 К 19 091

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц .,., и Д(4(1 ...,, И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3544140/18-21 (22) 21.01.83 (46) 07.07. 84. Бюл. Р 25 (72) A.E.Áoáðoâ, A Í.Горкунов, В.A.Æóðêèí, С.Л.Кушнаренко и 3.В Л)ейдин (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова (53) 621.375.083(088.8) (56) 1. К.W,Current. High Density

Integrated Computing Circuitry with

Multiplevalued Ьос(1с. ХЕЕЕ "Journal

of Solid-State Circuit$ vol SC-l5, 1980, Р 1, р..127-131, fig 3,4.

2. T,T.Doo. Threshold I Ь and I-st

Applications to Binary Symmetric

Functions and Multivalued Ьод1с.IEEE

"Journal of Solid-State Circuits"

vol.SC-12.1977() 5, р. 469, Й1с(10 (прототип) . (54)(57) ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее вентили с инжекционным питанием, входы первого, второго и третьего из которых подключены к перво му, второму и третьему входам устройства, первые выходы - к входу четвертого вентиля, выход Koòoðoão подключен к первому выходу устройства, первый выход пятого вентиля, второй выхрд которого подключен к его входу, подключен к второму выходу устройства, отли ч ающее с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены шесть вентилей с инжекционным питанием, первые выходы которых подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому выходам устройства, входы шестого, седьмого, восьмого и девятого вентилей подключены соответственно к четвертому, пятому, шестому и седьмому входам устройства, второй выход шестого вентиля соединен с входом первого вентиля, вторые выходы первого, второго и третьего венти- <ф

O лей подключены соответственно к девятому, десятому и одиннадцатому выходам устройства, третий выход второго и второй выход десятого вентилей подключены к входу пятого Вентиля„ второй выход седьмого вентиля под- Я ключен к входу девятого вентиля, второй выход которого соединен с входом четвертого вентиля, третий выход седьмого и второй выход восьмого вен тилей подключены к входу десятого вентил i, третий выход восьмого венти ля подключен к входу одиннадцатого вентиля, при этом вторые выходы четвертого и одиннадцатого вентилей под ключены соответствейно к нх входам.

1102041

Изобретение относится к импульсной технике и автоматике и может быть использовано в схемах обработки цифровой информации как элемент, выполненный в виде базового узла интегральной схемы на основе современной И2А -технологии °

Известно устройство, содержащее вспомогательные блоки, реализующие повторение, инверсию входных аргумен- 0 тов либо изменение формы представления информации, и блок суммирования.

При этом входы устройства подсоединены к входам вспомогательных блоков, выходы которых соединены с входами 15 блока суммирования (lj .

Недостатками устройства являются значительные аппаратурные затраты, низкое быстродействие и монофуикциональность. 20

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является логическое устройство, содержащее вентили с инжекционным питанием, входы первого, второго и третьего из которых подключены к входам устройства, первые выходы — к входу четвертого вентиля, первый выход которого подключен к первому выходу устройства, второй выход - к входу пятого вентиля, выход которого подключен к второму выходу устройства, вторые выходыпервого, второго и третьего вентилей подключены к источнику тока,.первый второй, третий и пятый вентили выполнены в виде отражателя тока, а четвертый — в виде порогового детектора (2 .

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и узкие функциональ ные возможности. 40

Цель изобретения — увеличение быстродействия и расширение функцион ал ьных воз можн о оте и .

Цель достигается тем, что в логическое устройство, содержащее венти — 45 . ли с инжекционным питанием, входы первого, второго и третьего из которых подключены к первому, второму и третьему входам устройства, первые выходы — к входу четвертого вентиля, выход которого подключен к первому выходу устройства, первый выход пятого вентиля, второй выход которого подключен к его входу, подключен к второму выходу устройства, введены шесть вентилей с инжекционным пита55 нием, первые выходы которых подключены соответственно к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому выходам устройства, входы шестого, седьмого, восьмого и девято-60 го вентилей подключены к четвертому, пятому, шестому и седьмому входам устройства, второй выход шестого вентиля соединен с входом первого вентиля втоРые выходы первого, второго и б5

7 третьего вентилей подключены соответственно к девятому, десятому и одиннадцатому выходам устройства, третий выход второго и второй выход десятого вентилей подключены к входу пятого вентиля, второй выход седьмого вентиля подключен к входу девятого вентиля, второй выход которого соединен с входом четвертого вентиля, третий выход седьмого и второй выход восьмого вентилей подключены к входу десятого вентиля, третий выход вось-. мого вентиля подключен к входу одиннадцатого вентиля, при этом вторые выходы четвертого и одиннадцатого вентилей подключены соответственно к их входам.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного устройства, Логическое устройство содержит вентили с инжекционным питанием, входы первого 1, второго 2 и третье- го 3 из которых подключены к первому

4, второму 5 и третьему б входам устройства, первые выходы — к входу четвертого вентиля 6, выход которого подключен к первому выходу устройства

7, первый выход пятого вентиля 8, второй выход которого пЬдключен к его входу, подключен к второму выходу устройства 9,первые выходы шестого 10, седьмого 11, восьмого 12, девятого 13, десятого 14 и одиннадцатого 15 .вентилей подключены соответственно к третьему 16, четвертому 17, пятому 18, шестому 19, седьмому 20 и восьмому 21 выходам устройства, входы шестого 10, седьмого. 11, восьмого 12 и девятого 13 вентилей подключены к четвертому 22, пятому 23, шестому 24 и седьмому 25 входам устройства, второй выход шестого вентиля 10 соединен с входом первого вен- тиля 1, вторые выходы первого 1, второго 2 и третьего 3 вентилей подключены соответственно к девятому 26, десятому 27 и одиннадцатому 28 выходам устройства, третий выход второго

2 и второй выход десятого 14 вентилей подключены к входу пятого венти.ля 8, второй выход седьмого вентиля

11 подключен к входу девятого вентиля

13, второй выход которого соединен с входом четвертого вентиля б, третий выход седьмого ll и второй выход восьмого вентилей. 12 подключены к входу десятого вентиля 14, третий выход восьмого вентиля 12 подключен к входу одиннадцатого вентиля 15, при этом вторые выходы четвертого б и одиннадцатого 15 вентилей подключены соответственно к их входам.Второй 2, третий 3, четвертый б, десятый 14 и одиннадцатый 15 вентили имеют вес.инжектора, равный 1, шестой 10 и седьмой 11 вентили - равный 2, а первый 1, восьмой 12 и девятый 13 -вентили - равный 3 .

1102041

Устройство работает следующим о браз ом.

На первый 4, второй 5, четвертый

22 и шестой 24 входы устройства подается через токовые отражатели первый аргумент, к аторый предст авлен амплитудой тока с значением соответственно О 1 2 или 3 на

Р 1 Ф третий 6, пятый 20 и седьмой 25 входы через отражатели тока подается инверсное значение второго аргумента, 10 также представленное амплитудой тока.

На входах вентилей 2, 3, 10, 11,.

12 токи сигналов аргументов суммируют- ся. Возможные значения суммы токов: О 1 2 или 3 (значе"15 ние суммы токов 3 соответствует сложению трех или более единичных сигналов) . Эти значения в дальнейшем записываются в виде вектора: О 1 2 3 .относительно которого записываются зна- ( чения токов в других точках устройства.

Учитывая, что входы устройства соединены с пороговыми детекторами, при значении суммы токов на входе детектора равном 3, весь ток инжектора отключается, и на выходе детектора ток равен нулю. Это обеспечивает разделение области работы и позволяет условно разбить устройство на три части. Первая группа образована вентилями 1, 2, 10 и 12, вторая группа — вентилями 3, 11 и 13, третья группа — вентилями 6, 8, 14 и 15.

На выходе. вентиля 10 будет протекать ток, описанный вектором 00 35 здесь и в дальнейшем величина

C(0 5 6 к с .3) задается весом инжектора нагрузки. На входе вентиля 1 будет протекать ток 3323, поскольку вес инжектора вентиля 1 равен 40 3 . Тогда на выходе вентиля 1 протекает ток 00@0 . На выходе вентиля 2 протекает ток 000 .

На входе вентиля 6 протекает ток 1010, поскольку вес инжектора равен 1 . На выходе вентиля 6 от первой группы вентилей 1, 2, 10 и

12 будет протекать ток "0101".Описание работы вентилей 3, 11 и 13 второй группы аналогично описанию ра- 50 боты вентилей 1,2 и 10 первой группы. На выходе вентиля 12 протекает ток g<<0, На выходе вентиля 15 протекает ток 0001, поскольку вес инжектора равен 1 . На выходе 55 вентиля 14 протекает ток от вентиля

12 первой группы — g g0 и от вентиля 11 второй группы — жжОО .

На выходе вентиля 8 протекает ток 0001 от первой группы вентилей и 1100 от второй группы. Значения токов на выходах устройства сведены в таблицу.

Аргументы

Токи

О 1 2 3 3 3 3

Выходы

3 3 3 3 2 1 О

16 cL оС 0 0 О О О

О О eL О О О О

27 сС О О О 0 О О

О 1 0 1 О 1 О

О 0 0 О О О е6

О О О О М О О

0 О О О О о6 06

О 1 1 О О 1 1

19

20

О О 0 aL у. О О

6. о с . 0 О 0 О

1 1 1

О 0 О 1

Устройство реализует систему из одиннадцати логических функций

f;(х), где i — номер выхода, принима.ощих единичное значение на наборах конкретных значений переменных, сумма компонент которых: @ля f16 (М) больше четырех; для f<< (х) равна четырем; для f<> (х) — равна шести;, для f (х) — нечетна; для f28 (М) равна нулю; для f (x) — равна двум; для fÄ (х) — меньше двухи для Еч(х) равна нулю, либо единице, либо четырем, либо пяти; для fq (х) — равна двум или трем; для 118 (х) - больше ,трех; для f „ (х) - -меньше четырех.

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в расширении его функциональных возможностей, что позволяет упростить устройства, построенные на его основе.

1 102041

28

27

Составитель A.ßíîâ

Редактор А.Бандар —:-:Техред р,. Бабинец Корректор- .Г Рещетник с т

Заказ 4783/44 Тираж 862 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.. Проектная, 4