Вас вітає Наукова спільнота!

Вітаємо на нашому сайті

ВЫБОР БАЗИСА ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ

03.09.2021 21:36

[1. Інформаційні системи і технології]

Автор: Проскурин Н.П., канд. техн. наук, доцент, кафедра компьютерных систем и сетей, НУ «Запорожская политехника», г. Запорожье


Из теории проектирования цифровых автоматов (ЦА) [1] известно применение нескольких базисов для получения логических функций (ЛФ) от n независимых переменных (НП) Х€х12…хn. Они являются основой при разработке hard составной компьютерных систем (КС) и получили применение в описании их цифровых узлов [1] - расширенный Буля: nИ, НЕ, nИЛИ и минимальные базисы: nИ-НЕ (Шеффера), nИЛИ-НЕ (Пирса); последний обладает преимуществом параллельного (//) расположения n входов НП х12…хn электронных схем (ДТЛ, ТТЛ(Ш), n-МОП, К-МОП, др.), как показано в табл.1 (сравните элементы схем 2И и 2ИЛИ при n=2):




Поскольку в двоичной алгебре логики применима теорема де-Моргана (обеспечивает переход от схем nИ, nИ-НЕ к nИЛИ, nИЛИ-НЕ и наоборот [1]), то проектировщики узлов интегральных схем (ИС) используют этот подход. Преимущество // расположения n входов НП х12…хn логических схем (ЛС) обеспечивает постоянство напряжения питания ИС, становится определяющим в проектировании электронных ЛС, особенно при росте числа входных НП каскада преобразования цифровых данных (n = 4..8..16..32.., т. д.) и используется в типовых ЛС с много эмиттерными транзисторами (рис.1), др.[1]. 




В настоящее время широко используются оптические каналы связи в ЦТ, КС, в т. ч. для формирования гальванически развязанных сигналов входов микроконтроллеров (МК), как указано на рис.2 (а- для «0», б- для «1»). Автором проведена разработка оптоэлектронной цифровой ИС (ОЦИС), в которой цифровые данные следуют в планарных оптических волноводах (ОВ) на базе SiO2, Si3N4, а ЛС выполнены на микромощных оптронах УВЧ диапазона, где их фотодиоды (ФД) расположены // относительно n входов НП х12…хn ЛС [2].




В дополнение к известным ЛС рис.2, структуры типа ОВ, их дискретные аналоги имеют еще одно преимущество - возможность сформировать схему «монтажного nИЛИ» на базе нескольких оптически соединенных Y- подобных оптических разветвителей [3] без активных элементов, см. рис.3: 1,2…n входы ЛС nИЛИ на Y- подобных ОВ- слева; один выход ОВ ЛС nИЛИ- вверху справа.




ЛС «монтажное nИЛИ» на ОВ, наведенные аргументы и патенты автора ОЦИС, ЛС nИЛИ-НЕ (на микромощных оптронах) [2,3] указывают на преимущества применения базиса nИЛИ-НЕ (nАБО-НІ) в оптоэлектронных ЛС.

Источники информации:

1. Бабич М.П. Комп`ютерна схемотехніка/Н.П. Бабич, І.А. Жуков-К.: "МК-Пресс",2004-576 с.

2. Проскурін, М.П. Цифровий пристрій на планарній оптоелектронній цифровій інтегральній схемі /М.П. Проскурін. Патент на корисну модель № 123838 від 12.03.2018, заявка u 2017 09447; Заявл. 26.09.2017; Опубл. 12.03.2018, Бюл.№5.- 5 с.

3. Проскурін М.П. Швидкодіючий універсальний оптоелектронний логічний елемент NАБО-НІ типу SUPROSTD / Проскурін М.П, Проскурін В.П., Дериведмідь В.М., декл. патент №32921А, Заявка №98073980; Заявл. 21.07.98; Опубл. 15.02.2001, Бюл.№1.- 4 с.



допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Конференції

Конференції 2021