177618. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés logikai kapcsolatok létrehozására MIS-integrált áramkörökben
5 177618 6 JA wc{l,2, ...1} (6) például wA=w4Vw7V ,,, w V ... Vw,_2, ahol a wv bemeneti változók tetszőleges (minden egyes 1 számára más) tagjai hiányozhatnak. A kimeneti változó tehát a 5 következő alakban írható fel : aA= U (vw&wM&wA); IA C {1, 2, ..s}. (7) Az aA kimeneti változó számára képzett egyenlet azzal az előnnyel jár, hogy v y & w^-ban a v^, wv bemeneti 10 változók valamennyi olyan kombinációja összefoglalható, amelyek azonos indexszel rendelkeznek. Például: V1 Wj Vv, w3 V Vj w7 V vi w9 V v3 Wj > > w3 V v3 w7 V v3 w9 V v7 w, Vv7 w3 V v7 w7 V V7 w9 az alábbi egyszerű alakban írható fel : 20 (vj V v3 V v7) & (w, V w3 V w7 V w9). Ha a v , wv bemeneti változóknak sok tagja van (a példában 18 000), akkor természetesen a v^, wv bemeneti változók sok ilyen alcsoportja képezhető. Mivel azonban minden egyes aA kimeneti változó számára egy 25 másik alcsoportot kellene képezni, az előny nagyon csekély volna. Ezért minden egyes X számára egy wv kifejezést vezetünk be, amely a (8) egyenlet szerint képzett mennyiségből egy tetszőleges tagot, vagy akár a wv bemeneti változók több egyenlő tagját is kizárhatja. Ez- 30 által lényegesen több egyforma csoport képezhető a (8) egyenlet szerint, mivel egy tetszőleges aA kimeneti változóhoz a (8) egyenletben levő tagok közül csak néhánynak kell hozzátartoznia. A többszörösen feltüntetett példában a gyakorlati 35 megvalósításnál csak kb. 2700 elemre van szükség, úgyhogy a logikai kapcsolat egyetlen integrált MIS chip-en létrehozható. A (7) egyenletet a találmány szerint négy NOR mátrix összekapcsolásával valósítjuk meg. Az első mátrixban 40 képezzük a v kifejezéseket (y sor, k oszlop). A második mátrix tartalmazza a wy kifejezéseket (y sor, 1 oszlop) és képezi a vyáwy kapcsolatot. A harmadik mátrix a vy & wy kapcsolatot az a'A segédváltozóhoz rendeli hozzá, hogy tehát a (4) egyenlet szerinti VAGY egyesítést képezi. A negyedik mátrix tartalmazza a wA kifejezéseket és képezi a kapcsolatot az a'A segédváltozóval. Az áramkör megvalósításához integrált MIS technikával a tranzisztor kapukat az integrált áramkör előállításakor az első mátrixban úgy helyezzük el (programozzuk), hogy a v Y kifejezésben levő v^ bemeneti változók egy kaput kapnak. így egy y-sor kimenete az első mátrixban nulla, ha a v(t bemeneti változók egyike egyenlő eggyel. Ha egy kaput sem alakítunk ki, nem keletkezik MIS tranzisztor és ez a mátrixpont hatástalan. A második mátrixban a tranzisztor kapukat úgy helyezzük el, hogy a wy kifejezésekben levő wv bemeneti változók nem kapnak kaput. így egy y-sor kimenete a második mátrixban eggyel egyenlő, ha a v kifejezés nulla, és a vezérelt wv bemeneti változó alatt nem helyezkedik el kapu. Ennek az felel meg, hogy a második mátrix sora eggyel egyenlő a v Y és wY számára. A harmadik mátrixban a kapukat úgy helyezzük el, hogy az a'A segédváltozókban levő y-sorok egy kaput kapnak. A harmadik mátrix a'A segédváltozója tehát nulla, ha v & wy egyenlő eggyel. Ennek megfelel a (4) egyenlet szerinti VAGY egyesítés. A negyedik mátrixban a kapukat úgy helyezzük el, hogy a wp kifejezésekben levő wA bemeneti változók nem kapnak kaput. A negyedik mátrix kimenete úgy tehát csak akkor egyenlő eggyel, ha az a ' segédváltozó egyenlő nullával, és az egyen levő wf bemeneti változó a wA kifejezésben nem rendelkezik kapuval. Ennek megfelel az a'A & wA kapcsolat. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az az előnye, hogy ha nagyon sok bemeneti változót kell öszszekapcsolni, és ha az aA kimeneti változók a legkülönbözőbb v^ bemeneti változóknál kevés karakterisztikus wv bemeneti változóval vannak összekapcsolva. Ennek a szempontnak a figyelembevételével kell a v^, wv bemeneti változók csoportjait képezni. Példaként egy egyszerű esetben megadjuk a gyakorlati megvalósítás módját. Tételezzük fel, hogy az alábbi ay kimeneti változókat kell megvalósítani: a,=Vj &w, V v2& Wj a2 = vi & w2 V v3 & w2 a3=v, & Wj V v2 & w3 a4=v, & w4 V v2 & w4 a5=Vj&ws Vv3&Wj V v4 & w6 V v5 & w6 V v5 & w2 V v4 &w3 V v5&w6 V v4 & w7 V Vj & w7 V v4 & Wj V v5 & w5 w6 w2 w„ w3, w6 w4,w7 w5 A találmány szerinti megoldás optimalizálása érdekében kedvező módot kell találni a v^és wv bemeneti változókra, wy és a wA kifejezésekre történő szétbontásra. A wA 55 kifejezések egyszerűen adódnak egy aA kimeneti változó számára előforduló összes w bemeneti változóból. Valamennyi értéket először úgy jellemezzük, hogy X-hozzátartozásukat egy hatványba írt számmal jellemezzük. így a kimeneti változók egyenletei a következőképpen alakulnak : aj=Vj &w} V v2& wj a2=Vj & wf V v3 & wf a8=vj & wf V v2 & wf 84=vt & wj V v2 & wf aJ=v1 & wf V v3 & wf V v4 & wj V Vj & wf 1,6 V Vj&wf 2 V v4& wf V Vj&wf 1. 3,6 V v4 & wf V Vj&wf 4,7 V v4&wf V Vj&wf 5 3
