Логический элемент

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз .СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 91 1735(22) Заявлено 0102 р 0 (21) 2880629/18-24с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Опубликовано 070382, Бюллетень йо 9Дата опубликования описания 070382 Р 11 М.К .3 Н 03 К 19/168С 11 С 11/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ 1 О 20 25 ЗО Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных устройствах, в которых в качестве носителей информации применяются цилиндрические магнитные домены (ЦМД).Известен логический элемент, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены токопроводящие шины, управляющие продвижением ЦМД 1) . Недостаток элемента - относительная сложность.Наиболее близок к предлагаемому .логический элементкоторый содержит магнитоодноосную пленку, на которой расположены три изолированныхдруг от друга токопроводящих слоя,в двух из которых выполнены каналыпродвижения ЦМД из последовательнорасположенных отверстий 21,Известный элемент позволяет выполнять переключательные функции.Однако во многих ЦМД требуется вестилогическую обработку потоков ЦМД непосредственно на кристалле, что известный элемент выполнить не может.Цель изобретения - расширениеобласти применения логического элемента за счет реализации различныхнаборов логических функций.Поставленная цель достигается тем,что в логическом элементе в третьемтокопроводящем слое выполнены тридополнительных отверстия, первое итретье из которых совмещены с одноименными отверстиями первого и третьего каналов продвижения ЦМД во втором токопроводящем слое, а второедополнительное отверстие расположено между смежными отверстиями второго канала продвижения ЦМД, выполненными в первом и втором токопроводя щих слоях.На Фиг. 1 изображена принципиальная схема логического элемента нафиг. 2 - диаграмма продвигающих токов, на Фиг. 3 и 4 - пояснение процесса продвижения ЦМД.Предлагаемый логический элементсодержит магнитоодноосную пленку 1,на которой расположены три изолированных токопроводящих слоя 2-4 изнемагнитного материала и слои диэлектрика 5. 8 слое 2-4 выполнены отверстия 6-8 в слое 3 - отверстия 9-11и в слое 4 - дополнительные отверстия 12-14, образующие каналы продвижения ЦМД 15-17. ЦиФрами 18-2145 обозначены позиции, занимаемые ЦМД во время работы логического элемента,Логический элемент работает следующим образом.В слоях 2 и 3 протекают переменные токи 1 и 11, форма которых 5 приведена йа графике (фиг. 2). Плотность токов такова, что на концах отверстиЯ слоев 2 и 3 возгикают локальные области магнитного поля, направление векторов напряженности 10 которых антипараллельно и перпендикулярно плоскости пленки. В результате каждое отверстие можно представить как магнитный диполь.Изменение полярности магнитных )5 полюсов на концах отверстий (диполей) происходит эа счет изменения направления тока, протекающего в слое.Отверстия в слоях 2 и 3 расположены таким образом, что при измене нии направлений токов 1и 1 попеременно на концах отверстий, расположенных цепочкой, возникают притягивающие полюса, которые и создают условия для однонаправленного перемещения ЦМД в каналах 15-17. Продвижение осуществляется в направлении, указанном стрелками на фиг. 1 а, с последовательным занятием позиций 18-21 (фиг. 3).Предлагаемый логический элемент может работать в двух режимах.В режиме 1 в слой 4 подается импульс тока 1(фиг. 2), полярность и амплитуда которого выбраны таким образом, что полярность полюсов на концах отверстий 12 и 14 слоя 4 противоположны полярностям полюсов отверстий 9 и 11 слоя 3 в позициях 18 и 18(фиг. 3). В среднем канале 16 положительная полярность отверстия 4 13 в позиции 186 совпадает с полярностью полюса отверстия 10 слоя 3 в той же позиции. Это означает, что при данном направлении тока 1 зпутем изменения его амплитуды можно нейтрализовать притягивающее действие полюсов отверстий 9 и 11 в крайних каналах 15 и 17, а такжЕ усилить притягивающее действие полюса огверстия 10 в позиции 186 в среднем канале 16. Такое изменение соотношения магнитных полюсов в каналах позволяет осуществить переход одиночных ЦМД из крайних каналов 15 и 17 всредний канал 16. Если на вход логического элемента одновременно поступают два или три ЦМД, то позиция 188 в среднем канале может оказаться занятой, в результате чего переход ЦМД из крайних каналов в средний не происходит. На основании вышеизложенных особенностей работы предложенного элемента в режиме 1 составляют таблицу переходов.В первых трех колонках К 15, К 16 и К 17 показаны все возможные комбинации ЦМД, поступающие в каналы продвижения 15-17, а в колонках К"15, К"16 и К"17 - выходные комбинации. ПО таблице составляют логические уравнения, которые для каждого канала записываются в виде: Г=А(В+С)У Р) =А+В+С, Р=С (А+В), где А, В, С - переменные, поступающие на входы каналов 15-17 соответственно.Во втором режиме работы направление тока 1 в слое 4 меняется на противоположное (фиг. 4). В результате полюса отверстий 12-14 слоя 4 в позициях 18 б , 188 и 18 также изменяют свои знаки на противоположные. Поэтому притягивающий полюс отверстия 10 в позиции 18 8 нейтрализован отрицательным полюсом отверстия 13 слоя 4, а положительные полюса отверстий 9 и 11 усилены положительными полюсами отверстий 12 и 14. Это позволяет ЦМД, поступающим по среднему каналу, переходить в один иэ крайних, при этом ЦМД иэ средне" го канала переходят только в свободный от ЦМД крайний канал. Одиночный ЦМД, находящийся в позиции 188, в результате равенства полюсов в позициях 18 и 18остается в среднем канале.таблице в колонках К 15, К 16 и К 17 показаны выходные комбинации ЦМД в данном режиме. Логические уравнения, реализуемые предлагаемым элементом во втором режиме, записываются в виде: Г=А+ВС; Г=АВС, Г=С+АВ.Таким образом, предлагаемый элемент может выполнять два различных набора логических функций за счет подачи импульсов тока различной полярности, что позволяет упростить топологию типа и сократить время обработки информации.. О О Формула изобретения 15 К 16 К 17 К " 15 К " 16 20Логический элемент, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены три изолированных друг от друга тбкопроводящих слоя, в двух кз которых выполнены каналы продви жения цилиндрических магнитных доменов из последовательно расположенных отверстий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения логического элемента эа ЗО счет реализации различных наборов логических функций, в третьем токопроводящем слое выполнены три дополнительных отверстия, первое и третье К" 17 К"- 35 К 16 К 1 17 из которых совмещены с одноименнымиотверстиями первого и третьего каналов продвижения цилиндрическихмагнитных доменов во втором такопроводящем слое, а второе дополнительное отверстие расположено между смежными отверстиями второго канала прод"вижения цилиндрических магнитных доменов, выполненными в первом и втором токопроводящих слоях.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. 7. Арр 1. РЬуз. 1971, ч. 42,9 4, р. 1266.2. ВЯТИЧ. 1979,ч. 58,9 6, р.14539111 35 4 иг. Р оставитель Ю, Р ехред И.Надь нтальК ктор 3 . Бокша 4 писное те ры 1303 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проняпан,дактор Л: Пчелинсккаэ 1149/51 ВНИИП по МоскТираж Государстве лам иэобретЖ, Рауш го ком й нот ая наб Па СССРий4/5