Логический элемент и-или

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1Я) н 03 к 1.9/168

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ „з 1" д т I.7,»ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3453520/18-24 (22) 11.06.82 (46) 23.09.83. Вюл. и 35 (72) В.Т. Гиль, Г.Ф. Нестерук, В.Ф. Нестерук и В.И. Потапов (71) Омский политехнический институт (53) 681.327.66(088.8) (56) 1 ° 1ЕЕЕ Trans. Мадп., V.Èé0-10, 1974, и 4, р. 1059.

2. Авторское свидетельство СССР.

)1 864572, кл. Н 03 К 19/1-68; 1979 (прототип)-. (54)(57) ЛОГИЧЕСКИЙ .ЭЛЕМЕНТ И-ИЛИ, содержащий магнитоодноосную пленку, .,на которой расположены входные и выходные каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов из ферромагнитных аппликаций, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности логического элемента путем увеличения силы магнитостатического взаимодействия цилиндрических магнитных доменов, он содержит элемент связи, выполненный на 7 -образной ферромаГнитной аппликации, расположенной между последними ферромагнитными аппликациями входных каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов и йервыми ферромагнитными аппликациями выходных каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов и магнитосвязанной с ними. с

10438

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении операционных устройств на основе магнитоодноосных материалов с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД).

Известен логический элемент, содержащий магнитоодноосную пленку с

ЦМД, на поверхности которого располо" жены взаимосвязанные входные и выход- 1р ные каналы продвижения ЦМД, выполненные из Т- и J-образных ферромагнитных аппликаций (11.

Недостатком данного логического элемента является малая область устой-15 чивой раЬоты, НаиЬолее близким техническим решением к изобретению является логичес" кий элемент И-ИЛИ,содержащий магнито" одноосную пленку, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения ЦИД, выполненные иэ С"оЬразных ферромагнитных аппликаций, причем входные каналы содержат

Г-образные ферромагнитные аппликации

30 расроложенные в месте соединения вход. ных и выход; ых каналов продвижения

ЦИД fgJ

Недостаток данного логического элемента И-ИЛИ заключается в низкой надежности, вследствие того, что в момент взаимодействия домены находятся в отдельных магнитостатических ловушках, оЬразованных Ферромагнитными аппликациями каждого из входных ка35 налов. . Целью изобретения является повышение надежности логического элемента

И-ИЛИ путем увеличения силы магнито.статического взаимодействия ЦМД, Поставленная цель достигается тем, что логический элемент И-ИЛИ, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены входные и выходные каналы продвижения ЦМД из ферромагнит. с

45 ных аппликаций„ содержит элемент свя зи, выполненный на Х -образной ферромагнитной аппликации, расположенной между последними ферромагнитными аппликациями входных каналов продвижения ЦМД и первыми ферромагнитными аппликациями выходных каналов продвижения ЦМД и магнитосвязанной с ними.

На чертеже приведена принципиальная схема предложенного элемента.

Логический элемент И-ИЛИ содержит магнитоодноосную пленку 1 с ЦИД 2, .на которой расположены Ферромагнитные аппликации в виде асимметричных

26 2 шевронов 3 оЬразующие первый 4 и второй 5 входные каналы продвижения

ЦМД, первый 6 и второй 7 выходные каналы продвижения ЦИД, соединенные соответственно с функциональными выходами И и ИЛИ логического элемента, а также элемент связи на 2 -образной ферромагнитной аппликации 8,расположенной между последними аппликациями входных 4 и 5 каналов и первыми аппликациями выходных 6 и 7 каналов продвижения ЦМД и магнитосвязанной с ними, Цифрами .1-М11 обозначены позиции, занимаемые ЦИД во время их продвижения вдоль отдельных участков логического элемента. Выходы входных каналов продвижения ЦИ!1 4 и 5 расположены в позициях 1f) а входы первого 6 и второго 7 выходных каналов продвижения ЦИД pacположены соответственно в позициях 711 и V.

Предложенный логический элемент ра— ботает следующим образом.

При поступлении ЦИД входных логических переменных одновременно по первому 4 и по второму 5 входным каналам продвижения ЦМД они последова" тельно занимают позиции 1-111, Из позиции 1!l. второго входного канала продвижения ЦИД домен однозначно поступает на вход второго выходного канала продвижения. ЦИД в позицию У при ориентации вектора управляющего поля вниз (по чертежу), через позицию IV

2-образной ферромагнитной аппликации.

В этот момент времени домен, продвигающийся по первому входному каналу 4 продвижения ЦМД, занимает позиции 1(1, У1 и Vl(, поступая на вход первого выходного канала. При этом оба домена взаимодействуют друг с другом, находясь под Е -образной ферромагнитной аппликацией, магнитостатическая ловушка под которой имеет максимальную глуЬину в позиции IV и градиент поля от позиции У! к позициии IV. Домен, находящийся в позиции 1У, уменьшает глубину магнитостатической ловушки в этой позиции эа счет сложения поля, наведенного a Z -образной ферромагнитной аппликации, и собственного поля ЦИД, векторы которых направлены в противоположные стороны, при этом максимум поля в магнитостатической ловушке смещается к позиции Vf. Домен, поступивший в позицию YI Z -obразной ферромагнитной аппликации по первому, входному каналу продвижения

1043826

В предложенном логическом элементе взаимодействующие домены в момент взаимодействия находятся в пределах одной магнитостатической ловушки, создаваемой под Z-образной ферромагнитной аппликацией. Это обуславливает попадание домена в укаЪанную ловушку и переход в нужный выходной канал, а также обеспечивает увеличение силы магнитостатического отталкивания между доменами в момент их взаимодейст" вия ° аж 936 Подписное

ЦМД, попадает в указанную ловушку, откуда, испытывая отталкивающее воздействие ЦМД, находящегося в позиции 1У, поступает в первый выходной канал Уl продвижения ЦМД и далее на выход И логического элемента И-ИЛИ.

Домен из позиции,1У -образной ферро. магнитной аПпликации поступает во второй выходной канал 7 продвижения

ЦМД и далее на выход ИЛИ логического .10 элемента И-ИЛИ.

Если домен поступает только по второму входному каналу 5 продвижения ЦМД, то он, последовательно зани. мая позиции 1, 11, ill, 1У и У, попа- 15 дает во второй выходной канал 7 продвижения ЦМД и далее поступает на вы" ход ИЛИ логического элемента И-ИЛИ, реализуя заданную логическую функцию.

При поступлении домена только по go первому входному каналу 4 продвижения ЦМД он, последовательно занимая позиции l, 11 и ill, попадает в позицию Уl под Е -образной ферромагнитной аппликацией. Вследствие наличия гра- 25 диента магнитного поля магнитостатической ловушки, .образовавшейся в этот момент времени под Z -образной ферромагнитной аппликацией от позиции Уl .к позиции 1У, домен из позиции Уl ,поступает в позицию 1У и далее во второй выходной канал 7 продвижения ЦМД и на выход ИЛИ логического элемента И.-ИЛИ, реализуя заданную логичес-. кую функцию.

Таким образом, введение элемента связи на 2 -образной ферромагнитной аппликации, располагаемой в месте соединения входных и выходных каналов продвижения ЦМД, позволяет образовать под 7.-образной аппликацией в 40 момент .взаимодействия ЦМД, совпадающий с моментом их поступления по входным каналам продвижения ЦМД под

7-образную ферромагнитную аппликацию, магнитостатическую ловушку, магнито- 45 связанную с первыми входным и выход- ным и со вторыми входным и выходным каналами продвижения ЦМД.

8заимодействие доменов в логическом элементе сводится к следующему. 50

При поступлении на входы логического элемента..только одного домена он, порадая под 2 ;-образную ферромагнитную аппликацию,занимает образовавшуюся под ней, магнитостатическую ловушку, 55

ВНИИПИ Заказ 7357/61, Тир расположенную в месте соединения второго входного и второго выходного . каналов продвижения ЦМД, что определяет переход домена во второй выход" ной канал продвижения ЦМД и далее на . выход ИЛИ логического элемента И-ИЛИ.

При поступлении на входы логического элемента одновременно двух доменов

ЦМД, поступивший по второму входному каналу продвижения доменов однозначно занимает магнитостатическую ловушку подХ -образной ферромагнитной аппликацией и изменяет магнитные поля апплйкации в месте соединения входных и выходных каналов продвижения ЦМД таким образом, что. максимум поля смещается к месту соединения первого входного и первого выходного каналов про" движения ЦМД, куда поступает второй из взаимодейстг ющих.доменов и, испы" тывая отталкивающее воздействие пер-. вого домена, далее продвигается в первый выходной канал, реализуя на выходе И логического элемента заданную функцию. Первый из взаимодействующих доменов поступает во второй выходной канал, также реализуя заданную функцию, :на выходе ИЛИ логического элемента.

Расстояние между местами соедине-ния входных и выходных каналов про" движения ЦМД следует выбирать с учетом обеспечения градиента магнитного поля от места соединения первых каналов к месту соединения вторых кана" лов продвижения ЦМД, а так как сила взаимодействия доменов прямо пропорциональна величине магнитного потока доменов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, то указанное расстояние должно обеспе" чивать, кроме того, перекрытие полей рассеивания ЦМД. филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4