Триггер со счетным входом

 

Область использования: изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения последовательных схем обработки дискретной информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Сущность изобретения: триггер со счетным входом содержит слой одноосного материала, репликатор, два логических элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ, пять каналов продвижения. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении последовательных схем обработки дискретной информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Известен триггер со счетным входом, содержащий магнитоодноосную пленку с ЦМД, на поверхности которой расположены каналы продвижения ЦМД и динамическая ловушка, выполненные из Т- и I-образных ферромагнитных аппликаций [1, 2].

Он же является наиболее близким техническим решением к изобретению. Работа известного триггера со счетным входом осуществляется за счет взаимодействия входного ЦМД с доменом в динамической ловушке, в результате чего входной ЦМД переходит в позицию верхнего выходного канала. Одновременно ЦМД, находящийся в ловушке, выталкивается в позицию нижнего выходного канала.

Недостатком известного триггера со счетным входом является малая область устойчивой работы.

Целью изобретения является расширение области устойчивой работы триггера со счетным входом.

Изобретение представляет собой триггер со счетным входом, включающий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены первый канал продвижения ЦМД и динамическая ловушка, выполненные из ферромагнитных аппликаций, вход динамической ловушки связан с каналом продвижения, отличающийся тем, что в устройство введены репликатор, первый [3] и второй [4] логические элементы И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ, второй, третий, четвертый и пятый каналы продвижения, причем первый выход репликатора соединен через первый канал продвижения с входом Х первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ, выход Х которого соединен через второй канал продвижения с входом Х второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ, вход у которого соединен с вторым выходом репликатора, а динамическая ловушка образована соединением выхода Y первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ с входом Х второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ через пятый канал продвижения, выхода X второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ с входом Y первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ через четвертый канал продвижения.

Цель достигается тем, что предложенный триггер со счетным входом содержит репликатор, первый и второй логические элементы И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ, второй, третий, четвертый и пятый каналы продвижения. Наличие в структуре триггера со счетным входом вновь введенных магнитных аппликаций позволяет обеспечить раздельное выполнение операции перевода триггера со счетным входом в состояние q(t+1)=0. В процессе срабатывания второго логического элемента и выдачи единичного сигнала на выходе триггера в процессе срабатывания первого логического элемента. Таким образом, в отличие от известного триггера со счетным входом все имеющие место взаимодействия между доменами осуществляются так, что только один из доменов меняет направление своего движения.

На чертеже изображена принципиальная схема предложенного триггера со счетным входом.

Триггер содержит магнитоодноосную пленку 1, репликатор 2 ЦМД, первый и второй логические элементы 3, 4 соответственно, первый, второй, третий, четвертый и пятый каналы 5 - 9 продвижения.

Триггер со счетным входом содержит слой одноосного материала 1, на поверхности которого расположен репликатор 2, один выход которого соединен первым каналом с входом Х первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 3, другой выход соединен третьим каналом с входом Y второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 4. Выход Х первого логического элемента соединен с входом Х второго логического элемента 4 вторым каналом 6 продвижения, а выход Y первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 3 - с входом Х второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ пятым каналом 9. Выход Х второго логического элемента соединен четвертым каналом 8 с входом Y первого логического элемента 3.

Предлагаемый триггер со счетным входом работает следующим образом. Последовательность доменов, образовавшаяся после прохождения домена с генератора через репликатор, обеспечивающий заполнение всех позиций динамической ловушки, образованной соединением выхода Y первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ с входом Х второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ через пятый канал продвижения, выхода Х второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ с входом Y первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ через четвертый канал продвижения, поступает на вход триггера со счетным входом. В репликаторе 2 эта последовательность делится на две одинаковые последовательности. Последовательность с второго выхода репликатора поступает на вход Y второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 4, с первого - на вход Х первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 3 с задержкой на установленное число элементов продвижения.

В первоначальный момент времени в динамической ловушке домены отсутствуют, то есть триггер находится в нулевом состоянии q(t)=0. После поступления первой последовательности на репликатор 2, который является входом триггера, последовательность с второго выхода репликатора проходит по третьему каналу на вход Y второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 4 и с его же выхода Y проходит в аннигилятор. Последовательность с первого выхода по первому каналу 5 поступает на вход Х первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 3 и, поскольку в динамической ловушке домены отсутствуют, с выхода X первого логического элемента по второму каналу 6 она записывается в динамическую ловушку, переводя триггер в единичное состояние q(t+1)=1.

Поступление следующей последовательности доменов на репликатор 2 приводит к тому, что последовательность доменов с первого выхода репликатора поступает на вход Х первого логического элемента И, поскольку динамическая ловушка занята доменами, вся последовательность доменов с входа Х первого логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 3 проходит на его выход ХY, который представляет собой выход триггера со счетным входом. Последовательность доменов с второго выхода репликатора поступает на вход Y второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 4, во втором логическом элементе И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ происходит взаимодействие доменов, составляющих последовательность, с доменами, находящимися в динамической ловушке. В результате этого взаимодействия домены из динамической ловушки по очtреди уходят на выход XY второго логического элемента И-ЗАПРЕТ-ПОВТОРЕНИЕ 4, ведущий в аннигилятор. Триггер со счетным входом переходит в нулевое состояние.

При поступлении очередной последовательности на вход триггера со счетным входом его работа будет осуществляться по вышеприведенному алгоритму.

Известно, что область устойчивой работы устройства-прототипа, выполненного на пленке диспрозиевого ортоферрита с диаметром ЦМД 80 мкм по полю смещения составляет 3 Э при полях управления 25 ≅ ≅ Н_упр ≅ 50 [2]. Современные устройства выполняются на ферритгранатовой пленке с диаметром домена 3-5 мкм. Такая область устойчивой работы устройства-прототипа определяется тем, что в процессе функционирования каждый из двух взаимодействующих доменов переходит в менее предпочтительую позицию. В предложенном триггере со счетным входом этот недостаток устранен. Область устойчивой работы второго логического элемента [2] не может служить ограничением в определении области устойчивой работы триггера со счетным входом, так как критичным в работе логического элемента [4] является возможное исчезновение доменов на выходе ХY. В предложенной конструкции триггера со счетным входом выход XY этого логического элемента используется в качестве выхода в аннигилятор. Область устойчивой работы предложенного триггера со счетным входом определяется областью устойчивой работы первого логического элемента. Она предварительно получена экспериментальным путем и составляет 9 Э при полях управления 16 Э ≅ H_упр ≅ 48 Э. Дальнейшая доработка триггера со счетным входом позволит обеспечить ее дальнейшее расширение.

Формула изобретения

ТРИГГЕР СО СЧЕТНЫМ ВХОДОМ, включающий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены первый канал продвижения цилиндрических магнитных доменов и динамическая ловушка, выполненные из ферромагнитных аппликаций, вход динамической ловушки связан с каналом продвижения, отличающийся тем, что в триггер введены репликатор, первый и второй логические элементы И - ЗАПРЕТ - ПОВТОРЕНИЕ, второй, третий, четвертый и пятый каналы продвижения, причем первый выход репликатора соединен через первый канал продвижения с входом X первого логического элемента И - ЗАПРЕТ - ПОВТОРЕНИЕ, выход X которого соединен через второй канал продвижения с входом X второго логического элемента И - ЗАПРЕТ - ПОВТОРЕНИЕ, ВХОД Y которого соединен с вторым выходом репликатора, а динамическая ловушка образована соединением выхода Y первого логического элемента И - ЗАПРЕТ - ПОВТОРЕНИЕ - с входом Х второго логического элемента И - ЗАПРЕТ - ПОВТОРЕНИЕ через пятый канал продвижения, выход X второго логического элемента И - ЗАПРЕТ - ПОВТОРЕНИЕ - с входом Y первого логического элемента И - ЗАПРЕТ - ПОВТОРЕНИЕ через четвертый канал продвижения.

РИСУНКИ

Рисунок 1