Многофункциональное логическое устройство

 

ГтоГОФУНКЩЮЯАЛЬНОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее входной 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 , отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия и уменьшения потребляемой мощности, входной каскад состоит из двух цепочек , 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 причем истоки первого р-канального МДПтранзистора и шестого п-канального ЩЩ транзж:тора первой и второй цепочек подключены соответственно к шине второго входного сигнала и гг.. шине инверсии второго входного скг нала, затвор исестого МДП-транзистора первой цепочки подключен к затвору первого МД11 туанзистора второй цепоч ки 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 ЩПтранзистора первой цепочки подключен к стоку этого же МДП-транзистора втр рой цепочки, затворы второго р-канального и пятого п-канального МДП транзисторов первой цепочки подключены к шине четвертого входного сигс е нала, а затворы этих же МДП-транзксторов второй цепочки - к шине инверсии четвертого входного сигналаj затворы р-канального третьего и пканального четвертого МДП-транзисторов первой цепочки подключены к шине пятого, входного сигнала, а затворы этих же (жни МДП транзисторов второй цепочки -я шине инверсии пятого входного сигнала , стоки этик МДП-транзисторов первой и второй цепочек подключены ч| к выходу входного каскада, сток первого дополнительного п-канального ЩЦ1-транзистора подключен к стоку З-ЕЯ пятого МДП-транзистора первой цепочки, а его затвор - к шине инверсии четвертого входного сигнала, сток второго дополнительного п-канального МДПтранзистора подключен к стоку пятого МДП-тран2истора второй цепочки, а его затвор к шине четвертого вход ного сигнала, истоки дополнительных МДП-транзисторов соединены с общей шиной.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«ВЗ «1»

Зб» Н Оз К 19/094

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР г1О делАм изОБ етений и ОтнРытий (21) 3504626/18-21 (22) 25.10.82 (46} 30,04.84. Бюл. Р16 (72) Ю.М. Герасимов, N.Ã.Äüÿ÷åíêo, А.Н.Кармазинский, В.П.Наенко и А.И.Соловьев (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53} 621.374 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 446948., кл. Н 03 К 19/00, 1973. . 2, Авторское свидетельство СССР

У 686146, кл. Н 03 К 19/00, 1977. (54)(57) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее входной 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 быстродействия и уменьшения потребляемой мощности, входной каскад состоит из двух цепочек, 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; причем истоки первого р-канального МДНтранзистора и шестого и-канального

МДП-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 цепал;и подключен к затвору первого МД11-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 МДПтранзистора 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-транзжторов второй цепочки — к шине ин- версии четвертого входного сигнала, затворы р-канального третьего и и" канального четвертого МДП-транзисторов первой цепочки подключены к шине пятого входного сигнала, а затворы этих же

МДП-транзисторов второй цепочки -к шине инверсии пятОГО входнОГО сиг нала, стоки этих МДП-транзисторов первой и второй цепочек подключены к выходу входного каскада, сток первого дополнительного п-канального

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 МДПтранзистора подключен к стоку пятого

МДП-транзистора второй цепочки, а его затвор — к шине четвертого вход ного сигнала, истоки дополнительных

МДП-транзисторов соединены с общей шиной, ! Q l 31@:

Изобретение относится к вычислительной технике, электро»-1ке, автоматике и, в частности, может использоваться в интегральных схемах и БИС на МДН-транзисторах дсполняющего 3 »> -а проводимости, Известен многофункциональный ло— гический элемент, содержащий элементы ИЛИ, формирователи с прямыми и инверсными входами и элемент "ИПИисключительно". Многофункциональный логический элемент выполнен на 22

МДП-транзисторах, имеет четыре выхода и семь входов Г1 3.

Недостатком устройства является низкое быстродействие из-за больп1ого числа каскадов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многофункциональное логическое устрой;, ство, содержащее входные каскады н элемент разнозначности, выход которого является выходом устройства, а входы соответственно подключены: »ервый — к выходу элемента И, второй — к;.,к шине первого сигнала. Входными каскадами являются два элемента равнозначности и элемент И, причем входы первого и второго элементов равнозн-:" чности подключены к соответствующим шинам информационных и управляюши7. сигналов, а выходы — к входам элемента И 3.23.

Недостатком устройства являетс;н низкое быстродействие, больппая потребляемая мощность из-за использова»ия

МДП"транзисторов одного типа прово-. димости.

Цель изобретения — повышение йь.:-стродействия и уменьшение потребляе4Г иОЙ мОщнОсти в

Для достижения поставла»ной цели в многофункциональном логическом уройстве, содержащем входной каскад и элемент равнозначности„ выход которого подключен к выходной шине уст сЦ роиствй а. вхОды СООтветственно под" ключены: первый — к выходу вход»о"o каскада, второй — к шине первого входного сигнала, третий — к .пине ф инверсии первого входного сигнала,. входной каскад состоит из двух цепс чек, каждая из которых содержит несть последовательно включенных МДП-тран-. зисторов дополняющего типа проводимости, и двух дополнительных и-канальных МДП-транзисторов, истоки котОрЫХ ПОДКЛЮЧЕНЫ К ОбщЕй ШИНЕ,»17ич:-.:. истоки первого р-канального ЩП-тра»зис -:o37а. и шестого и-канального МДПтранзистора первой и второй цепочек подключены, соответственно, к шине второго входного сигнала и к шине инверсии второго входного сигнала, затвор шестого МДП-транзистора первой цепочки подключен к затвору первого

МДП-транзистора второй цело ки. и к шине третьего входного сигнала, затвор шестого МДП-транзистора второй цепочки подкл|очен к затвору первого

МДП-транзиСтора первой цепочки и к шине инверсии третьего входного сигнала, сток первого МДП-транзистора первой цепочки подключен к стоку

1 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 r.-канального четвертого ЩП-транзисторов первой цепочки подключены к шине пятого входного сигнала, а затворы этих же ЬЩП-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 - !ДП-.ранзистора первой цепочки, а

e=o затвор — к шине инверсии четверного входного сигнала, сток второго дополнительного и-канального МДПтранзистора подключен к стоку пятого

4»П-транзистора второй цепочки а его затвop -- к шине четвертого входного сигнала,, истоки дополнительных МДПтранзисторов соединены с общей шиной.

Иа чертеже представлена электри-ческая принципиальная схема устройства.

На схеме первый вход элемента 1 равноз»ачности подключен к выходу 2 входного каскада 3, второй вход элемента 1 равнозначности подключен к Зине 4 первого входного сигнала

1 ;, а т"ретий — к шине 5 инверсии

riåðâoão входного сигнала Е. Выход элемента 1 равнозначности является выходом устройства.

Входной каскад 3 состоит иэ двух .-,егочек, каждая из которых содержит .несть последовательно включенных l1.:. транзисторов дополняющего типа

1089

Таблица l

Номер набора

Значения входных сигналов А, С, Е на шинах еалиэуемые функии на выходе стройства

17 1-9 4

ВД

ВД

ВД

ВД+ВД

В + Д

В . Д

ВД + ВД

0

В

В

3 проводимости, первый, второй, третий) ЩП-транзисторы 6,7,8 — р-канальные а четвертый, пятый, шестой МДП-транзисторы 9,10,11 " n-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 и к шине 17 третьего входного сигнала А. Затвор МДП-транзистора 11 второй цепочки годключен к затвору

ИДП-транзистора 6 первой цепочки и к шине 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

10 первой цепочки подключены к шине

76l

19 четвертого входного сигнала С, а затворы этих ке МДП-транзисторов второй цепочки — к шине 20 инверсии четвертого входного сигнала С. Затворы

МДП-транзисторов 8 и 9 первой цепочки подключены к шине 21 пятого входного сигнала Д, а затворы этих ше МДПтранзисторов второй цепочки — к шине

22 инверсии пятого входного сигнала

Д. Стоки МДП-транзисторов 8 и 9 первой и вторбй цепочек подключены к выходу 2 входного каскада 3. Сток ЩП-транзистора 12 подключен к стоку

Щ П-транзистора 10 первой цепочки, а

его затвор — к шине 20. Сток МДПтранзистора 13 подключен к стоку МДПтрайзистора 10 второй цепочки, а его затвор — к шине 19.

Устройство работает следующим образом.

На выходе устройства реализуются все переключательные функции двух переменнык. Работу многофуикциональ. ного логического устройства удобно проиллострировать с помощью табл. 1 и 2.

Продолжение табл. 1

Реализуемые функции на выходе устройства

Значения входных сигналов А, С, Е на шинах

Номер набора

)9 4

В+Д

12

В+Д

В+Д

14

)5 В

Таблица 2

Номера проводящих ИДПтранзисторов входного каскада

Номер набора

Значения входных сигналов

А,С, В

D дополнительпервая вторая цепоч- цепочка ка ные

7,8 6,9

10,11

О О. О

0 3. О 7,8 6,9

30,!3

О О

6,9, 7,8

)0,1) ! О

10,11 7,8

Табл.2 иллюстрирует реализацию

4Ункции Р ВД + ВД на шестом наборе входных сигналов табл.1.

Таким образом, многофункциональное логическое устройство реализует )6 аереклвчательных функций двух переменных.

Так 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

)ЩП-транзисторов дополняющего типа проводимости уменьшается потребляемая мощность!

08976) Таблица 3

Входные логические

Т 9 (НС! в уст войстве

Входные логически сигналы

Т (HC) в устройстве сигналы

А

С Д извест- предланом. гаемом

8 2 1 8

4 6 2 8

Составитель Л.Петрова

Редактор П.Макаревич Техред В.Далекорей Корректор С.Шекмар

Заказ 2953755 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 j

4 4 I 8

4 l l 9

Продолжение табл.3! 1

В С Д иэвест- Гйредланом гаемом

Таким образом, технико-экономический эффект заключается в повышении быстродействия и уменьвении мощности потребления многофункционально" го логического устройства за счет введения новых конструктивных связей.