Многофункциональное логическое устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН цв а а Н Оз К 19/О к н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженер о-физический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 446948., кл. Н 03 К 19/00, 1973.. 2, Авторское свидетельство СССР 11 р 686146, кл. Н 03 К 19/00, 1977. (54)(57) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее входно каскад и элемент равнозначности, выход которого подключен к выходной шине устройства, а входы соответственно.подключены: первый - к выходу входного каскада, второй -, к шине . первого входного сигнала, третий - к шине инверсии первого входного сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействи и уменьшения потребляемой мощности, входной каскад состоит из двух цепо" чек, каждая из которых содержит шесть последовательно включенных МДП-транзисторов дополняющего типа проводимости, и двух дополнительных п-канальных МДП-транзисторов, истоки которых подключены к общей шине; при чем истоки первого р-канального МДН- транзистора и шестого и-канального МДЦ-транзистора первой и второй цепочек подключены соответственно к шине второго входного сигнала и к шине инверсии второго входного сиг нала, затвор .:.:естого МДП-транзистора первой цепатки подключен к затвору первого МДП-транзистора второй цепочки и к шине третьего входного сигнала, затвор шестого МДП-транзистора второй цепочки подключен к затвору первого МДП-транзистора первой цепочки и к шине инверсии третьего входного сигнала, сток первого МДП- транзистора первой цепочки подключен к стоку этого же МДП-транзистора вто" рой цепочки, затворы второго р-канального и пятого и-канального МДП- транзисторов первой цепочки подключены к шине четвертого входного сигнала, а затворы этих же МДП-транзис- еР торов второй цепочки - к шине ин- еерсии еетеертого аходного сигнала, Я затворы р-канального третьего и и" канального четвертого МДП-транзисторов первой цепочки подключены к шине пятого р входного сигнала, а затворы этих же МДП-транзисторов второй цепочки -к шине инверсии яог водного сиг- С,".Р нала, стоки этих МДП-транзисторов Яб первой и второй цепочек подключены Я к выходу входного каскада, сток пер- рД вого дополнительного п-канального СЬ МДП-транзистора подключен к стоку пятого МДП-транзистора первой цепочки а его затвор - к шине инверсии четвертого входного сигнала, сток второ" го догслнительного п-канального МДП- транзистора подключен к стоку пятого )р МДП-транзистора второй цепочки, а его затвор - к шине четвертого вход ного сигнала, истоки дополнительных МДП-транзисторов соединены с общейЫ 4 нОйе,08976 Изобретение относится к вычислительной технике, электрон:.1 ке, автоматике и, в частности, может использоваться в интегральных схемах и БИСна МДН-транзисторах дсполпяющего типапроводимости,Известен многофункциональный логический элемент, содержащчй элементы ИЛИ, формирователи с прямыми иинверсными входами и элемент "ИЛИисключительно". Многофункциональныйлогический элемент выполнен на 22ИЦП-транзисторах, имеет четыре выходаи семь входов Г 1 3,Недостатком устройства являетсянизкое быстродействие нз-за больп 1 огочисла каскадов.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсямногофункциональное логическое устрой;,ство, содержащее входные каскады нэлемент разнозначности, выход которого является выходом устройства, авходы соответственно подключены: первый - к выходу элемента И, второй - к;,;к шине первого сигнала, Входными каскадами являются два элемента равнозначности и элемент И, причем входыпервого и второго элементов равнозна"чности подключены к соответствующимшинам информационных и управляютпихсигналов, а выходы - к входам элемента И Г 23.Недостатком устройства являетс;.7низкое быстродействие, боль,пая тот 17 ебляемая мощность из-за использованияМДП"транзисторов одного типа проводимости.Цель изобретения - повышение йь" стродействия и уменьшение потребляе(иой мощности,Для достижения поставленной целив многофункциональном логическом устройстве, содержащем входной каскади элемент равнозначности выход которого подключен к выходной шине уст(Цройствй а вхОды соответственно дод"КЛЮЧЕНЫ 1 первый - к выходу входногокаскада, второй - к шине дервотовходного сигнала, третий - к .пине4инверсии первого входного сигналавходной каскад состоит из двух цедочек, каждая из которых содержит нестьпоследовательно включенных МДП-транзисторов дополняющего типа проводимости, и двух дополнительных д-канальных МДП-транзисторов, истоки котдрых подключены к общей шине,п 17 т 1 чеистоки первого р-канального ЩП-трап 2знс тора, и шестого и-канального МДП" транзистора первой и второй цепочек подключены, соответственно, к шине второго входного сигнала и к шине инверсии второго входного сигнала, затвор шестого МДП-транзистора первой цетючки подключен к затвору первого МДП-транзистора второй цепочки.и к шине третьего входного сигнала, затвор шестого МДП-транзистора второй цепочки подключен к затвору первого МДП-транзиСтора первой цепочки и к шине инверсии третьего входного сигнала, сток первого МДП-транзистора первой цепочки подключен к стоку этого же МДП-транзистора второй цепочки, затворы второго р-канального н пятого и-канального МДП-транзисторов первой цепочки подключены к шине четвертого входного сигнала, а затво ры этих же МДП-транзисторов второй цепочки - к шине инверсии четвертого входного сигнала, затворы р-канально. го третьего и г.-канального четвертого МДП-транзисторов первой цепочки подключены к шине пятого входного сигнала, а затворы этих же МЦП-транзисторов второй цепочки - к шине инверсии пятого входного сигнала, стоки этих МДП-транзисторов первой и второй цепочек подключены к выходу входного каскада, сток первого до-. полнительного и-канального МДП-транзистора подключен к стоку пятого 1 ДП-.ранзистора первой цепочки, а его затвор - к шине инверсии четвертого входного сигнала, сток второго дополнительного и-канального МДП- транзистора подключен к стоку пятого .ЦП-транзистора второй цепочки а его затвор .- к шине четвертого входного игнала истоки дополнительных МДП- транзисторов соединены с общей шиной.Иа чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства.На схеме первый вход элемента 1 равнозначности подключен к выходу 2 входного каскада 3, второй вход элемента 1 равнозначности подключен к шине 4 первого входного сигнала 1, а третий - к шине 5 инверсии первого входного сигнала Е. Выход :лемента 1 равнозначности является выходом устройства. Входной каскад 3 состоит иэ двухцегочек, каждая из которых содержитшесть последовательно включенныхГ;П-транзисторов дополняющего типа76119 четвертого входного сигнала С, а затворы этих .зе МДП-транзнсторов второй цепочки - к шине 20 инверсии четвертого входного сигнала С, Затворы ИДП-транзисторов 8 и 9 первой цепочки подключены к шине 21 пятого входного сигнала Д, а затворы этих ке МДП- транзисторов второй цепочки - к шине 22 инверсии пятого входного сигнала Д. Стоки МДП-транзнсторов 8 и 9 первой и вторбй цепочек подключены к выходу 2 входного каскада 3. Сток МЦП-транзистора 12 подключен к стоку Щ 1 П-транзистора 10 первой цепочки, а его затвор - к шине 20. Сток МДП- транзистора 13 подключен к стоку МДП- трайзистора 10 второй цепочки, а его затвор - к шине 19.Устройство работает следующим образом.На выходе устройства реализуются все переключательные функции двух переменных. Работу многофуикциональ ного логического устройства удобно проиллострировать с помощью табл. 1 и 2. 1089 Таблица 1 Номер набор начения входных сигналов на шинах+ ВД 0 О 3проводимости, первый, второй, третий 1 ЮЦП-транзисторы 6,7,8 - р-канальные а четвертый, пятый, шестой МДП-транзисторы 9,10,11 " п-канальные, идвух ;дополнительных и-канальных МДП-транзисторов 12 и 13, истоки которых подключены к общей шине 14, Истоки первого и шестого МДП-транзисторов 6 и 11 первой цепочки. подключены к шине 15 второго входного сигнала В, Истоки первого и шестого МДП-транзисторов 6 и 11 второй цепочки подключены к шине 16 инверсии второго входного сигнала В. Затвор МДП-транзистора 11 первой цепочки подключен к затвору МДП-транзистора 6 второй цепочки н к шине 17 третьего входного сигнала А. Затвор МДП-транзистора 11 второй цепочки годключен к затворуИДП-транзистора 6 первой цепочки и к анне 18 инверсии третьего входного сигнала А. Сток МДП-транзистора 6 первой цепочки подключен к стоку этого же МДП-транзистора второй цепочки. Затворы МДП-транзисторов 7 и 1 О первой цепочки подключены к шине С, Е Реализуемые функ ции на выходе устройстваПродолжение табл. 1 Реализуемые функции на выходеустройства Значения входных сигналов А, С, Ена шинах Номернабора 17 В+Д О 12 В+Д В+Д 0 14 15 В Таблица 2 Номера проводящих ИДПтранзисторов входногокаскада Номернабора Значения входных сигналов А,С, В0 дополнительпервая вторая цепоч- цепочка ка ные О 7,8 6,910,11 0 О. 0 0 1, О 7,8 6,910,11 О . О 6,9, 7,8 10, 11О 10,11 7,8 0 Табл,2 иллюстрирует реализацию Функции РВД + ВД на шестом наборе входных сигналов табл.1.Таким образом, многофункциональное логическое устройство реализует 16 переклвчательных функций двух переменныхеТак как быстродействие устройства зависит от времени перезаряда выходных емкостей через цепочки последовательно включенных МДП-транзисторов, то из-за меньшего числа каскадов, на которых реализуется устройство, быстродействие предлагаемого устройства выше, чем у известного, в 1,5-4 раза, что показано в табл,З, в которой проведено сравнение быстродействия при переключении входных логических сигналов из в "0" и нз "0" в для известного и предлагаемого уст-, ройств. При этом за счет применения 1 ЩП-транзисторов дополняющего типа проводимости уменьшается потребляемая мощность.3 Входные логически Таблица ские Тз(НСв уст- ройстве(НС) в ус ройстве одные логич сигналы АВ С Д иэвест-Гйредланомгаемом еВ предлгаем изв ном 1 8 2 8 4 4 4Составитель Л.Петрова Техред В.Далекорей Корректор С.Шекма Реда П,Макаревич ка 4 илиад Таким образом, те ческий эффект заключ нии быстродействия и ности потребления мн го логического устро введения новых конст 53755 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035 В Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/