Россия
Россия
УДК 621.3.049 Конструирование электрических цепей
Даны определения и указано отличие положительной и отрицательной алгебры логики. Отмечено, что при переходе из положительной логики в отрицательную элементы «Штрих Шеффера» и «Стрелка Пирса» меняются местами. Аналогично, конъюнкция меняется с дизъюнкцией. Инвертор сохраняет своё свойство не зависимо от его применения в положительной или отрицательной логике. Представлены законы и правила, справедливые для отрицательной алгебры логики. Представлена методика перехода из положительной алгебры логики в отрицательную. Сопоставлены элементы положительной и отрицательной логики. На основе логической функции: ¬(¬(AᴧBᴧC)ᴧ¬D v ¬Aᴧ¬(BᴧCᴧD) v ¬Aᴧ¬(¬Bᴧ¬C)ᴧ¬D v ¬(Aᴧ¬B)ᴧ¬( ¬CᴧD), реализованы прямой, оптимизированный, минимальный, варианты комбинационного устройства, а также, конечный варианты в базисах 2НЕ-ИЛИ (2И-НЕ), 4НЕ-ИЛИ (4И-НЕ) для отрицательной логики. Представлены таблицы истинности микросхем К155ЛЕ1, К155ЛЕ3 в положительной алгебре логики (ИЛИ-НЕ). Представлена таблица напряжений микросхем К155ЛЕ1, К155ЛЕ3. Представлена таблица истинности микросхем К155ЛЕ1, К155ЛЕ3 в отрицательной алгебре логики (в качестве элемента И-НЕ или НЕ-ИЛИ). Показаны таблицы истинности микросхем К176ЛЕ5, К176ЛЕ6 в положительной алгебре логики (ИЛИ-НЕ). Показана таблица напряжений микросхем К176ЛЕ5, К176ЛЕ6. Показана таблица истинности микросхем К176ЛЕ5, К176ЛЕ6 в отрицательной алгебре логики (в качестве элемента И-НЕ или НЕ-ИЛИ). Спроектировано комбинационное устройство на основе импортозамещающих микросхем 155, 176 серий, работающих в режиме элементов отрицательной логики. Сделан вывод о результатах.
Отрицательная логика, комбинационное логическое устройство, 2НЕ-ИЛИ, 2И-НЕ, 2ИЛИ-НЕ, 4НЕ-ИЛИ, 4И-НЕ, 4ИЛИ-НЕ, К155ЛЕ1, К155ЛЕ3, К176ЛЕ5, К176ЛЕ6.
1. Алексенко, А.Г. Основы микросхемотехники / А.Г. Алексенко. - М.: Юнимедиастайл, 2002. - 448 с.
2. Амосов, В.В. Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств / В. В. Амосов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2007. - 560 с.
3. Зельдин, Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре / Е.А. Зельдин. - Л. : Энергоатомиздат, 1986. - 280 с.
4. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем: справочник: В 2 т. / Н.Н. Аверьянов, А.И. Березенко, Ю.И. Борщенко [и др.]. - М. : Радио и связь, 1988. - Т. 2. - 368 с.
5. Reconfigurable Boolean logic in memristive crossbar: the principle and implementation / S.-Y. Hu, Y. Li, L. Cheng [et al.] // IEEE Electron Device Letters. - 2018. - Vol. 40, № 2. - Pp. 200-203. - DOI:https://doi.org/10.1109/LED.2018.2886364.
6. Новиков, Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования / Ю.В. Новиков. - М. : Мир, 2001. - 379 с.
7. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: cправочник / Р. В. Данилов, С.А. Ельцова, Ю. П. Иванов [и др.]. - М. : Радио и связь, 1987. - 384 с.
8. Соломатин, Н.М. Логические элементы ЭВМ / Н.М. Соломатин. - М. : Высшая школа, 1990. - 160 с.
9. Проектирование интерфейсов сбоеустойчивых микросхем / В.К. Зольников, Н.В. Мозговой, С.В. Гречаный, И.Н. Селютин, И.И. Струков // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 1. - С. 17-24. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-1-17-24.
10. Efficient implementation of Boolean and full-adder functions with 1T1R RRAMs for beyond von Neumann in-memory computing / Z. Wang, Y. Li, Y. Su [et al.] // IEEE Trans Electron Devices. - 2018. - Vol. 65, № 10. - Pp. 4659-4666. - DOI:https://doi.org/10.1109/TED.2018.2866048.
11. Двухслойные логические элементы для классических криогенных компьютеров / Б. А. Гурович, К. Е. Приходько, Л. В. Кутузов [и др.] // Физика твердого тела. - 2022. - Т. 64, № 10. - С. 1390-1398. - DOI:https://doi.org/10.21883/FTT.2022.10.53079.47HH.
12. Стенин, В.Я. Особенности образования импульсов ошибок на выходе КМОП тройного мажоритарного элемента на логике и-не при сборе заряда с треков одиночных ионизирующих частиц / В. Я. Стенин, Ю.В. Катунин // Вестник Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. - 2021. - Т. 10, № 3. - С. 244-252. - DOI:https://doi.org/10.1134/S2304487X21030123.
13. Ермолаева, О.Л. Пиннинг доменных стенок в двухслойной ферромагнитной нанопроволоке полями рассеяния наночастиц / О.Л. Ермолаева, В.Л. Миронов // Физика твердого тела. - 2017. - Т. 59, № 11. - С. 2163-2168. - DOI:https://doi.org/10.21883/FTT.2017.11.45055.14k.
14. Carlet, C. Boolean functions for cryptography and error correcting codes / C. Carlet // Boolean Models and Methods in Mathematics, Computer Science, and Engineering. - 2010. - Vol. 2. - 257 p.
15. Стенин, В.Я. КМОП мажоритарный элемент на основе И-НЕ логики с пониженной чувствительностью к воздействию одиночных ионизирующих частиц / В.Я. Стенин, Ю. В. Катунин // Микроэлектроника. - 2021. - Т. 50, № 6. - С. 435-444. - DOI:https://doi.org/10.31857/S0544126921050070.
16. Комшин, А. Сборка RS-триггера на микросхемах, содержащих элементы "ИЛИ-НЕ", "И-НЕ" / А. Комшина, С. Телибаев, Б.С. Михлин, // Информатика в школе. - 2018. - № 7(140). - С. 17-25. - DOI:https://doi.org/10.32517/2221-1993-2018-17-7-17-25.
17. Особенности проектирования базовых элементов микросхем космического назначения / В.К. Зольников, Т.В. Скворцова, И.И. Струков [и др.] // Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т. 13, № 3. - С. 66-70. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2020-13-3-66-70.
18. Carlet, C. A larger class of cryptographic Boolean functions via a study of the Maiorana-McFarland construction / C. Carlet // Lecture Notes in Computer Science. - 2002. - Vol. 2442. - Pp. 549-564. - DOI:https://doi.org/10.1007/3-540-45708-9_35.
19. Cryptographic Boolean functions: one output, many design criteria / S. Picek, D. Jakobovic, J.F. Miller [et al.] // Applied Soft Computing. - 2016. - Vol. 40. - C. 635. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.asoc.2015.10.066.
20. Правильщиков, П. А. Новые квантовые однородные и неоднородные логические элементы "и-не" и "равнозначность" / П.А. Правильщиков // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2019. - № 3(175). - С. 17-27.
21. Стенин, В.Я. Маскирование импульсов помех при сборе заряда с треков одиночных ионизирующих частиц в мажоритарном элементе на основе КМОП логики И-НЕ / В.Я. Стенин, Ю.В. Катунин // Микроэлектроника. - 2022. - Т. 51, № 1. - С. 41-47. - DOI:https://doi.org/10.31857/S0544126922010094.
22. Катунин, Ю.В. Компенсация импульсов помех в троичном КМОП мажоритарном элементе на логических элементах и-не при воздействии одиночных ионизирующих частиц / Ю.В. Катунин, В.Я. Стенин // Вестник Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. - 2019. - Т. 8, № 4. - С. 342-349. - DOI:https://doi.org/10.1134/S2304487X19040060.
23. Разработка и анализ логических элементов "ИЛИ-НЕ", "И-НЕ" и "исключающее ИЛИ-НЕ" на основе эффекта интерференции / Сунь Сяо-Вэнь, Ян Сю-Лунь, Мэн Сян-Фэн [и др.] // Квантовая электроника. - 2018. - Т. 48, № 2. - С. 178-183.
24. Разработка стенда распределитель импульсов / М.И. Янов, В.С. Шишкин, Ф.Р. Ахмадуллин, И.Г. Куликова // Современная школа России. Вопросы модернизации. - 2021. - № 3-2(36). - С. 89-93.
25. Petrosyan, K.O. Development of methods for constructing high-speed decoders with low power consumption of random access memory / K. O. Petrosyan // Proceedings of National Polytechnic University of Armenia. Information Technologies, Electronics, Radio Engineering. - 2019. - No 2. - Pp. 99-108.
26. Zhang, W.G. Improving the lower bound on the maximum nonlinearity of 1-resilient Boolean functions and designing functions satisfying all cryptographic criteria / W.G. Zhang, P. Enes // Information Sciences. - 2016. - Vol. 376. - C. 21.
27. Π-контакты в ячейках адиабатической сверхпроводниковой логики / И.И. Соловьев, Г.С. Хисматуллин, Н.В. Кленов, А.Е. Щеголев // Радиотехника и электроника. - 2022. - Т. 67, № 12. - С. 1232-1244. - DOI:https://doi.org/10.31857/S003384942212021X.
28. Tang, D. Highly nonlinear Boolean functions with optimal algebraic immunity and good behavior against fast algebraic attacks / D. Tang, C. Carlet, X.H. Tang // IEEE Transactions on Information Theory. - 2013. - Vol. 59, № 1. - Pp. 653-664. - DOI:https://doi.org/10.1109/TIT.2012.2217476.
29. Chen, T. An anonymous key agreement protocol with robust authentication for smart grid infrastructure / T. Chen, Q. Cheng, X. Li // Science China Information Sciences. - 2022. - Vol. 65, № 9. - С. 199101. - DOI:https://doi.org/10.1007/s11432-019-2736-5.
30. Монием, Т.А. Полностью оптический логический элемент "исключающее ИЛИ - НЕ" на основе двумерных фотонно-кристаллических кольцевых резонаторов / Т.А. Монием // Квантовая электроника. - 2017. - Т. 47, № 2. - С. 169-172.
31. Шагурин, И.И. Транзисторно-транзисторные логические схемы / И.И. Шагурин. - М., 1974. - 158 с.
32. Преснухин, Л.Н. Расчет элементов цифровых устройств / Л.Н. Преснухин, Н.В. Воробьев, А.А. Шишкевич. - М. : Высшая школа, 1991. - 526 с.
33. Горячев, В. Двухканальный ШИМ в базисе элементов ИЛИ-НЕ / В. Горячев, А. Чуприн // Первая миля. - 2017. - № 5(66). - С. 64-71. - DOI:https://doi.org/10.22184/2070-8963.2017.66.5.64.71.
