Элемент исключающее или

сооз совгтскихсоциАлистическиРЕСПУБЛИК 11002 А ЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗ ТЕ ЕТЕЙ ЬСТ АВТОРСКОМ с; с;%15(57) Использовтение относитс Методы обнаружения оши- ВМ. М.: Мир, 1972, с, 80,М 4087786, кл, 340-146. СКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИие; предлагаемое изобрек области импульсной техя)5 Н 03 К 19/21ники и микроэлектроники и может быть и пользовано при построении цифровых у тройств 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 2-2 ИИЛИНЕ (10), элемент 4-2 ИИЛИ-НЕ (11), восемь входных шин (12 - 19) и одну выходную шину (20). 5 ил.. Изобретение относится к области импульсной техники и микроэлектроники и может быть использовано при построениицифровых 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 МОП транзисторах соответственно элементовИЛИ-НЕ, СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА,2-2 у 1-2 ИЛИ-,НЕ и 4-2 ИИЛИ-НЕ.Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (фиг1) содержит выполненные на МОП-транзисторах пять элементов ИЛИ-НЕ 15, четыреэлемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮДВА6 ; 9, элемент 2-2 И-.2 ИЛИ-НЕ 10, элемент4-2 ИИЛИ-НЕ, восемь входных шин 1219; выходную шину 20;Элемент ИЛИ-НЕ(фиг. 2) выполнен надвух переключательных 21 и 22 и одномнагрузочном 23 МОП-транзисторах, включенных между шинами питания 24 и 25. Первая 26 и вторая 27 входные шины элементасоединены соответственно с затворамитранзисторов 21 и 22, выходная шина 28элемента соединена со стоками транзисторов 21 и 22 (с истоком транзистора 23).Элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮДВА (фиг; 3) выполнен на двух переключательных 29 и 30 и трех нагрузочных 31, 32 иЗЗ МОП-транзисторах, включенных междушинами питания 34 и 35. Первая 36 и вторая37 входные шины элемента соединены соответственно с затворами транзисторов 29 и30, выходная шина 38 элемента соединенасо стоком транзистора 32 (с истоком транзистора 30),: Элемент 2-2 ИИЛИ-НЕ (фиг. 4) выполйен на четырех переключательных 3942и одном нагрузочном 43 МОП-транзисторах,включенных между шинами питания 44 и 45.Первая 46, вторая 47, третья 48 и четвертая49 входные шины элемента соединены соответственно с затворами транзисторов 39,40, 41 и 42. Выходная шина 50 соединена систоком транзистора 43(со стоками транзисторов 39 и 41).Элемент 4-2 ИИЛИ-НЕ (фиг. 5) выполнен на восьми переключательных 5158 иодном нагрузочном 59 МОП-транзисторах,включенных между шинами питания 60 и 61.Первая 62, вторая 63, третья 64, четвертая65, пятая 66, шестая 67, седьмая 68 и восьмая 69 входные шины элемента соединенысоответственно с затворами транзисторов51,52,53,54,55,56,57 и 58. Выходная шина70 соединена с истоком транзистора 59 (состоками транзисторов 51, 52, 53 и 54),Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ работает следующим образом. На входные шины 1219 подаются входные переменные х 1.хв (в произвольном порядке), на выходной шине 20 реализуется логическая функция Р = Г(х 1, х 2, ., хв), которая принимает единичное значение, если и только ес 10 ли во входном информационном словех = (х 1, х 2,; хв) присутствует ровно однаединица, т. е.1, если х 1+ х 2++ хв = 1; 0 - в противном случае.Структура элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ описывается следующим логическимвыражением; 15 20 Р = А 0 Воч С 0 Оо ч А 0 В 1 ч А 1 Во ч С 001 ч С 10 о,где Ао = х 1 ч х 2: Во = хз ч х 4; Со = х 5 ч хб; Оо=х 7 чхв А 1=х 1 9 х 2; В 1=хз Ю х 4, 25 С 1= х 5 ех 6; 01= хтфхв.Достоинством элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ является простая конструкция.Так, в его состав входят 5 двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ, 4 двухвходвь 1 х элемента 30 СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент 22 ИИЛИ-НЕ (как правило, в большинстве вентильных библиотек проектирования БИС/СБИС его сложность эквивалентна сложности двухвходового элемента СЛО ЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА) и элемент 4-2 И 4 ИЛИ-НЕ. При и = 8 прототип содержит 7 двухвходовых элементов И-НЕ (элементы эквивалентны по сложности двухвходвым элементам ИЛИ-НЕ) и 7 двухвходовых эле 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.45 Кроме того, в прототипе используетсяэлемент ИЛИ на 7 входов, реализация которого как МОНТАЖНОЕ ИЛИ во многих интеграл ьн ых технология затруднена. П ри 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 одновыходно го элемента необходимо дополнительноиспользовать элемент ЗАПРЕТ, который приводит к увеличению глубины схемы и сложности прототипа).Указанные преимущества предлагаемого элемента перед известным приведут к1811002 28 7 иг.2 высокой технико-экономической эффективности при его реализации современнымиинтегральными технологиями. Формула изобретения 5 Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ .ИЛИ, содержащий четыре элемента .сложения по модулю два, -я ( = 1,2) входная шина -го ( = 1, 2, 3, 4) из которых соединена с ( + 2 х х) - 2)-й входной шиной элемента ИСКЛЮ ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью упрощения, содержит элемент 2-2 ИИЛИ-НЕ, элемент 4-2 ИИЛИ-НЕ и пять элементов ИЛИ-НЕ, -я входная шина )-го из которых соединена с -й входной ши ной )-го элемента сложения по модулю два, выходная шина которого соединена с 1-й входной шиной элемента 4-.2 ИИЛИ-НЕ, выходная шина которого соединена с первой входной шиной пятого элемента ИЛИ НЕ, выходная шина которого соединена с выходной шиной элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а вторая входная шина соединена с выходной шиной элемента 2-2 ИИЛИ-НЕ, )-я входная шина которого 25 соединена с выходной шиной )-го элемента ИЛИ-НЕ, выходная шина (3- )-го элемента ИЛИ-НЕ соединена с(+4)-й входной шиной элемента 4-2 ИИЛИ-НЕ, ( + 6)-я входная шина которого соединена с выходной ши ной (5 - )-го элемента ИЛИ-НЕ, при этом элемент ИЛИ-НЕ содержит три МОП-транзистора, затвор -го из которых соединен с -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 МОП-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 МОП- транзистора, сток первого МОП-транзистора соединен со стоком третьего МОП-транзистора, выходной шиной элемента и истоком пятого МОП-транзистора, затвор и сток которого соединены с второй шиной питания, элемент 2-2 ИИЛИ-НЕ содержит пять МОП-транзисторов, затвор)-го из которых соединен с )-й входной шиной элемента, исток -го МОП-транзистора соединен с первой шиной питания, а его сток соединен с истоком ( + 2)-го МОП-транзистора, сток которого соединен с выходной шйной элемента и истоком пятого МОП- транзистора, затвор и сток которого соединены с второй шиной питания, элемент 4-2 ИИЛИ-НЕ содержит девять МОП- транзисторов, затвор К-го из которых (К = =1,28) соединен с К-й входной шиной элемента, йсток )-го МОП-транзистора соединен с первой шиной питания, а его сток соединен с истоком ( + 4)-го МОП-транзистора, сток. которого соединен с выходной шиной элемента и истоком девятого МОП- транзистора, затвор и исток которого соединены с второй шиной питания., Кулаков каз 1452 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,