Комбинационный двоичный сумматор

50623 3логическиеэлементы И - исключающееИЛИ" - каналы 111, Р; фдинамическая ловушка" - канал 7; яннигнляторы ЦМД - каналЧ 1,Сумматор имеет два входных канада, об-)раэованных пермаллоевыми аппликациями 1,обозначенных соответственно цифрами 1-7и 1-7, определяющими позиции ЦМД 11,7 и 7 - входы первого логического эле-мента фИ - исключающее ИЛИ 1 Ц. Вход 7первого элемента "Р - исключающее ИЛИчерез позиции 7 - 12 соединен с выходомфнскаочающее ИЛИф 12 первого элементафИисключающее ИЛИ а через позиции 7,Эф ф8,.9 - с одним иэ выходов фИф 9 первого элемента "И - исключающее ИЛИ. .Вход 7 первого элемента И - исключающее ИЛИ" через позиции 7, 8, 9, 10,ф11, 12 соединен с выходом исключающееИЛИ 12 первого элемента И - исключающее ИЛИ а через позиции 7, 8, 9со вторым выходом И" 9 перво 1 о элемен-та И - исключающее ИЛИ Выход "исключающее ИЛИ" 12 первого элемента Иисключающее ИЛИ" через позиции 12-15соединен с одним иэ входов 15 второгоэлемента И - исключающее ИЛИ". Один иэвыходов Иф 9 пеового э ементв И - исключающее ИЛИ" через позиции 9 -19 ссединен со вторым входом 19 второго алемента И - исключающее ИЛИ, в ),ругойр )выход И 9 первого эл.мента И - исключающее ИЛИ" через поэчции 9- 12соединен с внннгиляторзч ЦМД Ч 1 . Вход15 второго элемента "И - исключающее ИЛИчерез позиции 15-20 соединен с выходом"исключающее ИЛИ 20 второго элементаИ - исключающее ИЛИ", в через позицииню15, 16, 17 - с одним из выходов "И 17второго элемента "И - исключающее ИЛИ".Вход 19 второго эле),энте И - исключаю-щее ИЛИ через позиции 19 -23 и 20соединен с вь)ходом "исключающее ИЛИ" 20второго элемента И - нскшочающее ИЛИ"а через позиции 19, 20, 21 - сэ вто) Трым.выходом "И 21" второго элементаИ - исключающее ИЛИ". Один из выходовф ф нФИ 21 второго элементе И - исключающее 1 ЛИ нагружен нв динамическую" ловушкуобраэозвнную позициями 21- п и23 и 20, .; другой выход "И" 17 второго элемента "И - исключающее ИЛИ" чеирез позиции 17 -20 соединен с внпигилятором ЦМД 71, Выход "исключающее ИЛИ2), второго элемента "И - исключающееИЛИ" через позиции 20, 21 срединен с выходным каналом сумматора, обозначенногопоэициямь 21-23,В основе работы суммвторв лежит известный метод перемещения ЦМД с помо.ьюферромвгнитнь вппликеций и вращающегося в плоскости монокристаллической пласт чыуправляющего магнитного поля. После начала отсчета на входы сумматора 1 и 1 подаются последовательности ЦМД, отображающие последовательное поступление разрядов склвдываемых чисел, начиная от младщих икончая старщими, в коде которых единицыизображаются наличием ЦМД, а.нули - отсутствием ВД. Последовательность ЦМД, 10отображающая значения разрядов суммы чисел, образуется на выходе сумматора 21через пять тактов работы схемы. Такт работы схемы определяется одним оборотомьекторв управляющего поля и (или 1 переме-щением ЦМД на четыре позиции.15При отсутствии ЦМД нв обоих входах сум-.матора, что ознвчвет, что разряды скл чыввемых чисел равны нулю, состояние сумматора не изменяется, и нв его выходе 21 также нет ЦМД, т,е. разряд суммы равен нулю.При поступлении ЦМД в позицию 1 (раз-ряд первого слагаемого равен единице) иотсузствни ЦМД в позиции 1 (разряд второго слагаемого равен нулю) ЦМД иэ позиции 1, последовательно пройдя позиции 1-, ") 20, через лять тактов работы схемы появляется нв выходе сумматора в позиции 21,что означает, что разряд суммы разрядовчисел, поденных нв входе сумматора, равенединице. Аналогично, при поступлении ЦМДЭС в позицию 1 (разряд второго слагаемогоровен нулю) и отсутствии ЦМД в позиции 1(разряд первого слагаемого равен нулю)ЦМД иэ позиции 1 , последовательно прой идя позиции 1 -8, 9 -11, 12-20, через Пб пять тактов работы схемы появляется в выходной позиции 21 (рвзряд суммы равен единице).При одновременном поступлении ЦМД навходы сумматора в позиции 1 и 1, чю оз нвчвет, что разряды обоих слагаемых равныединице, оба ЦМД, синхронно пройдя пози)ции 1-7 и 1-7, попедеот в позиции 8 и 8,Вследствие взаимного отталкивания ЦМД,одновременно достигшие позиций 8 и 8не 4 могут попасть соответственно в позиции 91и 9 . ЦМД из позиции 8 переходит в поэи )цию 9 и далее через поэгцин 10 -12 поступает в вннигилягор ЦМД, а ЬМД иэ позицин 8 переходит в позицию 9 и далее) )бО через позиции 10 23, 20 попадает нввыход сумматора, При этом ЦМД в выходной .)оз-ции 21 появляется через шесть тактов работы схемы с момента его поступления нв выход су 1)ь.агоре, то означает пере- Р нос егиницы в сле,уюлий старший разряд суммы.Если после одновременной подачи ЦМД1на входы сумматора (рвзряды обоих слвгее)ых равны единице) в счедующий такт ра- О боты схемы ЦМД поступаеттолько нв один 1520623 иэ входов, например в позицию 1 (следую- щий разряд первого слагаемого равен единице ) з второе слагаемое - нулю), сумматор действует следующим образом. ЦМД, отображающий единицу переноса в следующий разряд суммы, последовательно проходит позиции 1 -19 и попарет в позицию 20 . В этот же момент ЦМД, отображающий единицу следун щего разряда первого слагаемого, последовательно пройдя позиции 1-15, попадает и позицию 16. Вследствие взаимЮ ного отталкивания ЦМД, одновременно достигнувшие позиций 16 и 20, це могут далее перейти соответственно в позиции 17 и 21 . БМД иэ позиции 16 переходит в позициюО и я . Я 17 и далее через позиции 18 -20 поступает в аннигилятор ЦМД, а ЦМД из позицииИ,20 переходит в позицию 21 ц через такт работы схемы по позициям 20, 21-23 снова попадает в позицию 20 . Если в позиции 16 нет нового ЦМД, домен из позиции З) 20 черэ позиции 21 -23, 20 переходит в выходную позицию 21 Гледовагельцо, в этом случае ЦМД с момента своего поступления на вход сумматора полвляегся в позиции 21 лищь через семь тактов работы схе- З мы, что означает перенос единицы во второй по счету старший разряд суммы. Если же в позиции 16 находится вновь пришедший ЦМД, что означает, ч.о и в третий такт работы схемы ЦМД поступает только цв Зц один из входов сумматора, го ЦМД из позцции 20 вновь отталкивается в "динамическую" ловушку, позиции 20, 21-23, 20, и пс является на выходе сумматора с задержкой еше на один гакг работы схемы, Это ознв- ЗЬ чает перенос единицы в следующий цо счету разряд суммы.Если на оба входв сумматора поданы последовательности единиц, то в каждом такте работы устройства, начиная с момента ф подачи на его входы ЦМД младшихвзрядовслагаемых, с позиций 1 и 1 ЦМД синхронно проходят соответственно позиции 1-7 ц/1 -7 и попадает в позиции 8 и 8 . ВследГтвие взаимного отталкивания ЦМД цз по зиции 8 переходит в позицию 9 и далее чеи шрез позиции 10 -12 поступает и ацнигилятор ЦМД, а ЦМД иэ позиции 8 переходит в 6озицию 9 и далее через позиции 10 -230 попадает в выходную позицию 21 суммара. При этом в выходной позиции суммагоа ЦМД появляется через шесть тактов работы схемы с момента поступленияна вход,При одновременном поступлении на оба входасумматора ЦМД, отображающих значения последующих разрядов слагаемых, устройство работает аналогцчнй Следовательно, при годаче на обв входа сумматора" последовательностей единиц нв, его выходе через шестьтактов, начиная с момента подачи в позиции)1 и 1 ЦМД младших разрядов слагаемыхтакже образуется последовательность единиц. Это значит, что младший разряд суммыравен нулю, а последующие разряды суммыравныедицице, гак как значения разрядовсуммы фиксируются цв выходе сумматора че.р з пять гвкгов работы схемы с моменгаподачи на ее входы первых разрядов слагаемых.Описанный сумматор проще извес;"ного,занимает меньшую плошадь монокрцсгаллической пластины и надежнее, так квк не требуется жесткая синхронизация движения доменов и нет необходимости в предварительном вводе ЦМД,Формуле изобретения Комбинационный двоичный сумматор, сс. держащий мвгнигоодноосцую пластину с цилиндрическими магнитными доменами, ца поверхности которой расположены логические элементы, образованные пермаллоевыми аппликациями, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью его упрощения и повышения надежности, он содержит два элемента "И - исключающее ИЛИ", динамическую" ловушку и вцццгилягоры цилиндрических магнитных доменов, первый ц второй выходы первого элемента "И - исключающее ИЛИ соединены со входамц второго элемецта И - исключающее ИЛИ, однц цз выходов второго элемента И - исключающее ИЛИ" соедццец с "дццамиче кой" ловушкой, а другие выходы сбоях элементов "И - исключающее ИЛИ" соецинець. с цццгиляторами ццлицдрцческ х магццгц:1 х доменов.520623 оставитель 9. Абра ехред И. Ковачед ов СССР ПодписиСовета Министри открытийаи наб д 4 03 ск Патент,род, )ч 1. ан аказ 436 ЦНИИПИТираж 723арственного комипо делам изобретеМосааа, Ж, Р ура юф вф ту В. Мвк