Логический элемент и-исключающее или

А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 3 К 19/168 ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ ОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛ У илинцае тос ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.2. Боярченков М. А. и цр, Логическиеустройства на магнитных средах с управляемым цвижением цоменов. М"Энергия", 1978, с. 117 (прототип).(54) (57) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И-ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, соцержаший слоймагнитооцноосного материала, на поверхности которого расположены вхоцныеи выхоцные каналы процвижения цилиндрических магнйтных цоменов, а такжеотвоцной канал процвижения цилинцрических магнитных цоменов и канал прецпочтительного процвижения цилиндрических магнитных цоменов, взаимосвязанные с первым вхоцным каналом процвижения цилинцрических магнитных доменов, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюповышения нацежности логического элемента путем увеличения силы магнитостатического взаимоцействия цилинцрических магнитных цоменов, он соцержит управляющую провоцниковую шину и цвецинамические ловушки цилинцрическихмагнитных цоменов, разцеленные участ . ком магнитооцнооосного материала с разрушенным поверхностным слоем, магнитосвязанные оцна с цругой и с управляющей провоцниковой шиной, причем второй вхоцной канал процвижения цилинц ,.рических Магнитных цоменов взаимсь-, связан с каналом прецночтительного про движения цилинцрических магнитных цоменов и с отвоцным каналом процви жения цилинцрических магнитных цоменов, первая цинамическая ловушка ц рических магнитных доментов соецинена с каналом прецпочтительного продвижениицилинцрических магнитных цоменов и взаимосвязана с первым и вторым вы- хоцными каналами процвижения цилинцрических магнитных цоменов, вторая цина мическая ловушка цилинцрических магнит ных цоменов соединена с отвоцным каналом процвижения цилинцрических магнитных цоменов и взаимосвязана с третьим выхоцным каналом процвижения цилинцрических магнитных цоменов, а второй и третий выхоцные каналы процвижения цилинцрических магнитных цоменов магиивязаны с управляющей провоцниковой1 043Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении операционных устройств на основе магнитооцноосных материалов с цилинцрическими магн итными ц омена 5 ми (ЦМД).Известен логический элемент, соцержаший слой магнитоосного материала с ЦМД, на поверхности которого расположены магнитосвязанные вхоцные и выхоц . ные каналы, продвижения ЦМД, выполненные из Т и 1-образных ферромагнитных а ка й ЯНедостатком цанного логического эле-. мента является низкая нацежность рабо ты.Наиболее близким техническим решением к изобретению является логический элемент И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, который соцержит слой магнитооцноосного мате 20 риала с ЦМД, на поверхности которого расположены первый и второй вхоцные каналы процвижения ЦМД, первый, второй и третий выхоцные каналы процвижения ЦМД, соециненные соответственно с 25 функциональными выхоцами И, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и И логического элемента, причем первый и,второй вхоцные каналы процвижения ИЛИ соецинены отвоцными каналами процвижения ЦМД соответ- З 0 ственно с первым и третьим выхоцными каналами процвижения ЦМД, а каналами прэцпочтительного процвижения ЦМД со вторым выходным каналом процвижения ЦМД 2Нецостаток известного логического элемента заключается в низкой нацежно. сти вслецствие того, что.при взаимоцействии домены уцаляются цруг от цруга по отвоцным каналам процвижения ЦМД, 40 в результате чего сила их взаимоцействия существенно снижается и оцин из взаимоцействующих цоменов может попа- цать в канал прецпочтительного процвижения ЦМД, искажая результат на выхо цах логического элемента,Целью изобретения является повышение нацежности логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.Поставленная цель цостигается тем, что логический элемент И-ИСКЛЮЧА ЮШЕЕ ИЛИ, содержащий слой магнитоецноосного материала, на поверхности которого расположены вхоцные и вьиоцные каналы процвижения ЦМД, а также отвоцной канал процвижения ЦМД и канал прецпочтительного продвижения 11 МД, взаимосвязанные с первым входным каналом 825 2процвижения ЦМД, соцержит управляющуюпровоцниковую шину и цве цинамические ловушки ЦМД, раэцеленные участкоммагнитооцноосного материала с разрушенным поверхностным слоем, магнитосвяэанные одна с цругой и с управляющейпровоцниковой шиной, причем второйвхоцной канал процвижения ЦМДвзаимосвязан с каналом прецпочтительного процвижения ЦМД и с отвоцным каналом процвижения ЦМД, первая цинамическая ловушка соединена с каналомпрецпочтительного процвижения ЦМД ивзаимосвязана с первьм и вторым выходными каналами процвижения ЦМД, вторая цинамическая ловушка ЦМД соециненас отводным каналом проавижения ЦМД ивзаимосвязана с третьим выхоцным каналом процвижения ЦМД, а второй и третийвыхоцные каналы процвижения Е 1 МД магиитосвязаны с управляющей провоцниковойшиной.На чертеже привецена принципиальнаясхема прецложенного элемента.Логический элемент И-ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ соцержит слой магнитооцноосного материала 1 с ЦМД 2, на поверхности которого расположены первый 3и второй 4 вхоцные каналы процвиженияЦМД, первый 5 второй 6 и третий 7выхоцные каналы процвижения ЦМД, соециненные соответственно с функциональными выходами И ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИи И логического элемента, первая 8 ивторая 9 цинамические ловушки ЦМД, разделенные участком магнитооцнооснагоматериала 10 с разрушенным поверхностным слоем и магнитосвяэанные цруг сцругом и управляюшей провоцниковой шиной 11, причем первый 3 и второй 4вхоцные каналы продвижения ЦМД соединены с первой 8 и второй 9 цинамическими ловушками ЦМД соответственноканалом 12 прецпочтительного процвижения ЦМД и отвоцным каналом 13 продвижения ЦМД, первый 5 и второй 6выхоцные каналы продвижения ЦМД взаимосвязаны с первой динамической ловушкой ЦМД 8, третий выхоцной канал 7взаимосвязан со второй цинамическойловушкой БМД 9, а второй 6 и третий 7выхоцные каналы продвижения ЦМД магнитосвязаны с управляющей провоцниковойшиной 11,Цифрами 1-ХУ обозначены позиции,занимаемые ДМД во время работы элемента,Предложенный логический элементработает слецуюшим образом,3 1043825 4ЦМД вхоцных логических переменнйх,поступает в зону действия отталкивапроцвигаюшиеся по первому 3 и второ- юшего полюса первой цинамической ловуш.му.4 входным каналам продвижения ЦМД ки 8 ЦМД и притягивающего полюса аппоступают в позицию Г, откуца по кана пликации первого выхоцного канала влу 12 предпочтительного продвижения ЙЧД 5 поэиции 1 Ц, откуда он попадает в первыйдомен попадает в первую цинамическую выходной канал, реализуя на его выходеловушку 8 ЦМД; если она свободна, единичное значение функции И, Еше черезили по отводному каналу 13 процвиже- . 0,25 такта в управляющую провоцнико-ния ШЧД - во вторую цинамическую ло- вую шину подается управляющий сигналвушку 9 ЦМД, в противном случае, 10 отрицательной полярности, который выРассмотрим цальнейшую работу логи- зывает вывод домена из второй цинами-.ческого элемента в случае, когда на ческой ловушки 9 в третий выходной кавхоцы его поступает только оцин домен нал 7, в позицию 1 Ч, реализуя на егот,е. занята только первая динамическая выходе единичное значение функции И.ловушка 8 ЦЬЯ.Приподачеуправляющего,15 Положительный эффект в предложенномсигнала положительной полярности в ши- элементе, заключающийся в повышениину 11 в моментвремени, когца вектор, его надежности, достигается за счетуправляющего поля направлен вниз (по введения в структуру логического элемен.чертежу), цомен, находящейся в первой та динамических ловушек ЦМД, разделенцинамической ловушке 7 ЦМД, занимает .2 О ных участком магнитооцноосного матери-..положение у верхнего края цинамическОй ала с разрушенным поверхностным слоемловушки, стремясь попасть внутрь узкого, и магнитосвязанных с провоцниковой шиучастка петли управляющей провоцниковой ной. С целью сокращения расстоянияшины, не остается в первой цинамической меицу ПМД при взацмоцействии указанловушке ЦМД, так как путь ему прег ный участок следует выполнять минимальраждает участок магнитооцноосного ным по ширине, Он может быть получен,материала 10 с разрушенным поверхност- например, путем травления магнитооцноным слоем. Управляющий сигнал снима- осного материала в зоне, прилегающей иется через 0,5 периоца (за период при- первой динамической ловушке со сторонимается один оборот вектора управляюше-ЗО ны второй динамической ловушки, и являго поля вокруг оси). После поцачи уп- ется границей цля продвижения цоменовравляющего сигнала отрицательной полярно. из одной динамической ловушки в цругуюсти в шину 11 еще через 0,25 периода при подаче управляющего сигнала положидомен иэ первой цинамической ловушки цМд тельной полярности в управляющую провоцвыводится во второй выходной канал 6 про никовую шину. Этим исключается .возмождвижения ШЧД 1, в поэицию 11, реа- -. ность растяжения домена, находящегосялизуя на его выходе ециничное значение. в первой цинамической ловушке ШЧД, афункции ИСКЛЮЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ, . также возможность попацания домена,Е,растянутого в узком участке управляющейсли на вьмоц логического элемента. ипровоцниковой шины, поц одноименныепоступают одновременно цва цомена, т,е, 40полюса динамических ловушек с послецуэаняты обе цинамические ловушки ЦМД, ющей его репликацией.то при подаче управляющего сигналаположительной поляо полярности вшину 11, аУправляющая провоцниковая шинамомент времвремени, когца вектор управляю- стком об. выполнена таким образом, что узким учащего поля направлен вниз (ср ) 45стком брзуемой ею петли охваченыдомен нахоцящи" " , вторая динамическая ловушка и эонах цящиися во второй динамической ловушк 9 ШЧД,е , растягивается внутри пмежду цинамическими ловушками, и,при. узкого учас кучастка петли шины 11 в полопоцаче в нее управляющего сигнала положительной полярности расягиватсц мен, одна из границ которого бу-дет нахоцитахоциться у края участка магнито, только цомен, нахоцящийся во второйоцноосн ого 10материала с разрушеннымдинамической ловушке, размер которогоповетно тнветностным слоем. При этом цомен,увеличивается в соответствии с величи . ной узкого участка петли управляющейцящиися в первой динамической ло- провоцниковой шины.вушке 8 ЦМД и испытывающий воздействием Взаимодействие цоменов в прецложенполосового домена, смешается к пози 55цииП 1 пе вого ьоэи 55 ном логическом элементе своцится кции и первого выхоцного канала 5 процви-. слецующему. Доменомен, нахоцящи ся в перй;жения ЦМД. После снятия управляющеговой цинамической ловушке ЦМД, смещасигнала через 0,5,такта укаэанный доменц м н ется поц действием растянутого домена1043825 Составитель Ю. Розентальецактор П, Коссей Техрец А, Ач Корректор А. Фере аказ 7357/61 Тираж 936 ВНИИПИ Госуцаратвенного ком по целам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, РаушскаПоц писноеССР те т 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная,нахоцяшегося во второй цинамической ловушке ШЧД, ко вхоцу первого выхоцного канала и уцерживается в этом положении цо момента возникновения на ферромагнитной аппликации первой динами ческой ловушки полюса, отталкиваюшего рассматриваемый домен к соответствуюшей ферромагнитной аппликации третьего выхоцного канада, на которой в это время возникает притягиваюший полюс, что и опрецеляет перехоц цомена в третий выхоцной канал.Б прецложенном логическом элементе И-ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ взаимоцействуют цва цомена, оцин из которых в момент взаимоцействия увеличивают в размере и сближают с цругим. Это обуславливает сохранение поцвижности .послецнего и возрастание силы магнитостатического отталкивания межцу цоменами, величина которой прямо пропорциональна четвертой степени циаметра взаимоцействуюшкх цоменов и обратно пропорциональна квацрату расстояния межцу ними. Указанное возрастание силы магнитостатического отталкивания обеспечивает не непосрецственный перехоц цомена в выходной канал, а уцержа,ние его в опрецеленной позиции, из которой домен однозначно перехоцит в выхоцной канал при изменении направления вектора управляюшего поля, что повышает надежность предложенного логического элемента.