Элемент исключающее или

Элемент исключающее или

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: предлагаемое изобретение относится к области импульсной техники и микроэлектроники и может быть использовано при построении цифровых устройств различного назначения, в частности при построении схем контроля. Сущность изобретения: элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ содержит выполненные на МОП-транзисторах пять элементов ИЛИ- НЕ (1-5), четыре элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА (6-9), элемент 2-2И-2ИЛИ- НЕ (10), элемент 4-2И-4ИЛИ-НЕ (11), восемь входных шин (12-19) и одну выходную шину (20). 5 ил.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 19/21

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О .О

ЬЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4917808/21 (22) 11.03,91 (46) 23.04,93. Бюл; ¹ 15 (72) Л.Б.Авгуль, B.Ï,Ñóïðóí и В.И,гришанович (56) Селлерс Ф. Методы обнаружения ошибок в работе ЭВМ. М.; Мир, 1972, с. 80, рис. 4, 16.

Патент CLUA ¹ 4087786, кл. 340 — 146. опубл. 1978. (54) ЭЛЕМЕНТ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (57) Использование; предлагаемое изобретение относится к области импульсной тех7Я

„„5U„„1811002 А1 ники и микроэлектроники и может быть использовано при построении цифровых устройств различного назначения, в частности при построении схем контроля.

Сущность изобретения; элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ содержит выполненные на

МОП-транзисторах пять элементов ИЛИНЕ (1 — 5), четыре элемента СЛОЖЕНИЕ ПО

МОДУЛЮ ДВА (6-9), элемент 2-2И-2ИЛИНЕ (10), элемент 4-2И-4ИЛИ-НЕ (11), восемь входных шин (12 — 19) и одну выходную шину (20). 5 ил.

1811002

Изобретение относится к области импульсной техники и микроэлектроники и может быть использовано при построении цифровых устройств различного назначения, в частности, при построении схем контроля.

Цель изобретения — упрощение элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

На фиг. 1 представлена функциональная схема элемента ИСКЛ ЮЧАЮ ЩЕ Е ИЛ И; на фиг. 2-5- варианты выполнения на МОПтранзисторах соответственно элементов

ИЛИ-НЕ, СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, 2-2у1-2ИЛИ,НЕ и 4-2И-4ИЛИ-НЕ. .. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (фиг,, 1) содержит выполненные на МОП-транзисторах пять элементов ИЛИ-HE 1 ... 5, четыреэлемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮДВА

6 ..; 9, элемент 2-2И-.2ИЛИ-НЕ 10, элемент

4-2И-4ИЛИ-НЕ, восемь входных шин 12 ...

19; выходную шину 20;

Элемент ИЛИ-HE (ôèã. 2) выполнен на двух переключательных 21 и 22 и одном нагрузочном 23 МОП-транзисторах, включенных между шинами питания 24 и 25. Первая 26 и вторая 27 входные шины элемента соединены соответственно с затворами транзистороа 21 и 22, выходная шина 28 элемента соединена со стоками транзисторов 21 и 22 (c истоком транзистора 23).

Элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ

ДВА (фиг; 3) выполнен на двух переключательных 29 и 30 и трех нагрузочных 31, 32 и

ЗЗ МОП-транзисторах, включенных между шинами питания 34 и 35.. Первая 36 и вторая

37 входные шины элемента соединены соответственно с затворами транзисторов 29 и

30, выходная шина 38 элемента соединена со стоком транзистора 32 (с истоком транзистора 30), .: Элемент 2-2И-2ИЛИ-НЕ (фиг. 4) выполйен на четырех переключательных 39 ... 42 и одном нагрузочном43 МОП-транзисторах, включенных между шинами питания 44 и 45.

Первая 46, вторая 47, третья 48 и четвертая

49 входные шины элемента соединены соответственно с затворами транзисторов 39, 40, 41 и 42. Выходная шина 50 соединена с истоком транзистора 43 (со стоками транзисторов 39 и 41).

Элемент 4-2И-4ИЛИ-НЕ (фиг. 5) выполнен на восьми переключательных 51 ... 58 и одном нагрузочном 59 МОП-транзисторах, включенных между шинами питания 60 и 61.

Первая 62, вторая 63, третья 64, четвертая

65, пятая 66,шестая 67, седьмая 68 и восьмая 69 входные шины элемента соединены соответственно с затворами транзисторов

51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 и 58. В ы ходн а я шина

70 соединена с истоком транзистора 59 (co стоками транзисторов 51, 52, 53 и 54), Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ работает следующим образом. На входные шины 12 ... 19 подаются входные переменные х1 ... хв (в произвольном порядке), на выходной шине 20 реализуется логическая функция F = F(x1, х2, ..., хв), которая принимает единичное значение, если и только ес10 ли во входном информационном слове

x = (x>, х2,;... хв) присутствует ровно одна единица, т. е.

1, если х1+ xz+ ... + хв = 1;

0- в противном случае.

Структура элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ описывается следующим логическим выражением:

20

F = AoBo v CcDo v АоВ1 v А1Во v CoD > v С10о, где Ао = х1 V х2; Bo = x3 V х4; Со = x5 v х5;

DO = хт v хВ; А = X> 9 xZ: В> = хЗ Ю x4:

С1 = X5 tpxg; Dl = х у®Х9.

Достоинством элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ является простая конструкция.

Так, а его состав входят 5 двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, 4 двухвходвых элемента

30 СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛIO ДВА, элемент 22И-2ИЛИ-НЕ (как правило, в большинстве вентильных библиотек проектирования

БИС/СБИС его сложность эквивалентна сложности двухаходового элемента СЛО35 ЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА) и элемент 4-2И4ИЛИ-НЕ. При n = 8 прототип содержит 7 двухвходовых элементов И-НЕ (элементы эквивалентны по сложности двухвходвым элементам ИЛИ-НЕ) и 7 двухвходовых эле40 ментов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА.

Таким образом, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ для своей реализации требует 49

МОП-транзисторов, а прототип (при и = 8)—

56 МОП-транзисторов.

Кроме того, в прототипе используется элемент ИЛИ на 7 входов, реализация которого как МОНТАЖНОЕ ИЛИ во многих интегральных технология затруднена. При этом прототип имеет две выходные шины, 50 по комбинации сигналов на которых определяется значение функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на данном наборе аргументов, что в ряде случаев затрудняет использование элемента (для получения одновыходно55 го элемента необходимо дополнительно использовать элемент ЗАПРЕТ, который приводит к увеличению глубины схемы и сложности прототипа).

Указанные преимущества предлагаемого элемента перед известным приведут к

1811002

27

25 высокой технико-экономической эффективности при его реализации современными интегральными технологиями.

Формула изобретения 5

Элемент ИСКЛ ЮЧАЮЩЕ Е ИЛ И, содержащий четыре элемента .сложения по модулю два, 1-я (i = 1.2) входная шина )-го (I = 1, 2, 3, 4) из которых соединена с (1 + 2х

xj -.2)-й входной шиной элемента ИСКЛЮ- 10

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения, содержит элемент

2-2И-2ИЛИ-НЕ, элемент 4-2И-4ИЛИ-HE u пять элементов ИЛИ-НЕ, i -я входная шина

j-го из которых соединена с 1-й входной ши- 15 ной j-ro элемента сложения по модулю два, выходная шина которого соединена с j-й входной шиной элемента 4-.2И-4ИЛИ-НЕ, выходная шина которого соединена с первой входной шиной пятого элемента ИЛИ- 20

НЕ, выходная шина которого соединена с выходной шиной элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а вторая входная шина соединена с выходной . шиной элемента

2-2И-2ИЛИ-НЕ, j-я входная шина которого 25 соединена с выходной шиной )-го элемента

ИЛИ-НЕ, выходная шина (3- I)-го элемента

ИЛИ-НЕ соединена c (i+ 4)-й входной шиной элемента- 4-2И-4ИЛИ-HE, (! + 6)-я входная шина которого соединена с выходной ши- 30 ной (5 - I)-го элемента ИЛИ-НЕ, при этом элемент ИЛИ-НЕ содержит три МОП-транзистора, затвор I-го из которых соединен с

I-й входной шиной элемента, а исток соединен с первой шиной питания, сток соединен 35 с выходной шиной элемента и истоком третьего МОП-транзистора, сток и затвор которого соединены с второй шиной питания, элемент сложения и по модулю два содержит пять МОП-транзисторов, затвор первого из которых соединен с первой входной шиной элемента, затвором и стоком второго MOfl-транзистора и истоком третьего

МОП-транзистора, затвор которого соединен с второй входной шиной элемента, истоком первого МОП-транзистора и затвором и стоком четвертого МОП-транзистора, исток которого соединен с первой шиной питания и истоком второго МОПтранзистора, сток первого MOIL-транзистора соединен со стоком третьего

МОП-транзистора, выходной шиной элемента и истоком пятого MOll-транзистора, затвор и сток которого соединены с второй шиной питания, элемент 2-2И-2ИЛИ-HE содержит пять МОП-транзисторов, затвор j-го из которых соединен с j-й входной шиной элемента, исток 1-го MOll-транзистора соединен с первой шиной питания, а его сток соединен с истоком (I + 2)-го МОП-транзистора, сток которого соединен с выходной шйной элемента и истоком пятого МОПтранзистора, затвор и сток которого соединены с второй шиной питания, элемент

4-2И-4ИЛИ-НЕ содержит девять MOILтранзисторов, затвор К-го из которых (К =

=1,2 ... 8) соединен с К-й входной шиной элемента, йсток j-го MOll-транзистора соединен с первой шиной питания, а его сток соединен с истоком (j + 4)-ro МОП-транзистора, сток которого соединен с выходной шиной элемента и истоком девятого МОПтранзистора, затвор и исток которого соединены с второй шиной питания.

1811002

47

4S

Фиг.4

62

67

6ã.

Составитель В; Супрун

Техред М,Моргентал

Корректор В. Петраш

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1452 Тираж -... Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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