JP5363511B2 - Multi-valued logic circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、N値(N≧3)の0から(N−1)の各整数が第1定電位供給手段〜第N定電位供給手段(例:電源線など。)の各定電位(又は各定電圧)と互いに順々に1対1ずつ対応すると定義された多値論理回路(又は多進法論理回路)に関する。
なお、本発明者は『特定値(あらかじめ設定された整数値)』という概念を多値論理に持ち込んでいるが、本発明の場合「1≦特定値≦(N−2)」に限定している。
また、本発明の多値論理回路では「第1定電位から第N定電位まで番号順にこれらの定電位が高くなって行く場合」と「正反対に第1定電位から第N定電位まで番号順にこれらの定電位が低くなって行く場合」が有るが、後者の場合「2値論理回路で言えば正論理に対する負論理の論理回路の様な多値論理回路」に相当する。
これらの多値論理回路は多値演算回路(又は多進法演算回路)や多値コンピューター(又は多進法コンピューター。特に4、8、『10』、16、32、64、「100」、128進法コンピューター等)や多値制御手段(又は多進法制御手段)に利用できる。
In the present invention , each integer from 0 to (N−1) of N value (N ≧ 3) is a constant potential ( or a power line, etc.) of the first constant potential supply means to the Nth constant potential supply means ( or a power line or the like). Kakujo voltage) and one after the other concerning the multi-level logic circuit is defined with a corresponding one-to-one (or multi-numeration system logic circuit) to each other.
The inventor has brought the concept of “specific value (preset integer value)” to the multi-value logic, but in the present invention, it is limited to “1 ≦ specific value ≦ (N−2)”. Yes.
In the multi-value logic circuit of the present invention, “when these constant potentials increase in the order of numbers from the first constant potential to the Nth constant potential” and “in the opposite order from the first constant potential to the Nth constant potential”. There are cases where these constant potentials become lower, but the latter case corresponds to “a multi-value logic circuit such as a negative logic circuit with respect to positive logic in the case of a binary logic circuit”.
These multi-value logic circuits are multi-value arithmetic circuits (or multi-adic arithmetic circuits), multi-value computers (or multi-adic computers, especially 4, 8, “10”, 16, 32, 64, “100”, 128. It can be used for a decimal computer or the like, or a multi-value control means (or a multi-adic control means).
本発明では本発明者は『特定値(=特定整数)』と『出力開放』という概念を多値論理に持ち込み、例えば、「その入力整数が1個の場合は『その入力整数』、その入力整数が複数個の場合は『その複数個の入力整数のすべて』か『その複数個の入力整数のうち、少なくとも1つ』」が「整数1から整数(N−2)の中の1つの特定値」に対して「等しいかそうでないか」を判別し、「等しければその特定値に対応する特定定電位(又は特定定電圧)を出力し、そうでなければその出力を開放する」か「正反対に等しければその出力を開放し、そうでなければその特定定電位を出力する」。こういう独自の機能に本発明者は限定している。
なお、本発明は、複数の多値論理回路の出口手段(例:出力端子等。)同士を{、場合によっては入口手段(例:入力端子等。)同士も}、接続して論理機能を発展、強化させることができる。本発明はそういう自由度が有り、自由開放・発展型の多値論理回路である。
また、『出力開放』とは2値論理回路で言えば、オープン・コレクタ等と呼ばれる出力の仕方のことである。
In the present invention, the present inventor brings the concept of “specific value (= specific integer) ” and “output release” to multi-valued logic, for example, “If the input integer is 1,“ the input integer ”, the input When there are a plurality of integers, “all of the plurality of input integers” or “at least one of the plurality of input integers” is one of
In the present invention, the exit means (eg, output terminals, etc.) of a plurality of multi-value logic circuits are connected {and possibly the entrance means (eg: input terminals, etc.)} to connect the logic functions. It can be developed and strengthened. The present invention has such a degree of freedom, and is a free-opening / evolving type multi-value logic circuit.
Further, “output open” is an output method called an open collector or the like in a binary logic circuit.
前述したそれぞれの独自機能を持つ各・多値論理回路に対して本発明者は1つずつ名前を付けて呼んでいる。具体的には、その各回路名とその機能は以下の通りである。
■■先ず、その入力整数の個数が1個で、その1つの入力整数がその判別対象の場合である。
●a)『多値特定値EQUAL(イコール)回路』は「その1つの入力整数がその特定値と『等しいかそうでないか』つまり『等しいか等しくないか』を判別する多値論理回路」である。その1つの入力整数がその特定値と等しければその特定値を出力し、そうでなければ(=その特定値以外の整数であれば)その出力を開放する。
●b)『多値特定値NOT回路』は「多値特定値EQUAL回路の否定回路」なので、その出力の仕方は正反対になる。その1つの入力整数がその特定値と等しければその出力を開放し、そうでなければ(=その特定値以外の整数であれば)その特定値を出力する。
The present inventor names and calls each of the above-described multi-valued logic circuits having unique functions. Specifically, each circuit name and its function are as follows.
(1) First, the number of input integers is one, and that one input integer is the object of discrimination.
A) "Multi-valued specific value EQUAL (equal) circuit" is a "multi-valued logic circuit that determines whether the one input integer is" equal or not ", that is," equal or not equal ". is there. Equal its one input integers and its specific value and outputs the specified value (if = integer other than the specific value) Otherwise, such Kere if opening its output.
B) Since the “multi-value specific value NOT circuit” is a “ negative circuit of the multi-value specific value EQUAL circuit”, the output method is opposite . If the one input integer is equal to the specific value, the output is released; otherwise, the specific value is output (if it is an integer other than the specific value).
■■次に、その入力整数の個数が複数個で、その複数個の入力整数が判別対象の場合である。
●c)『多値特定値AND回路』は「そのすべての入力整数がその特定値と等しいかそうでないかを判別する多値論理回路」である。そのすべての入力整数がその特定値と等しければその特定値を出力し、「そうでなければ」つまり「その少なくとも1つの入力整数がその特定値以外の整数であれば」その出力を開放する。
●d)『多値特定値NAND回路』は「多値特定値AND回路の否定回路」なので、その出力の仕方は正反対になる。そのすべての入力整数がその特定値と等しければその出力を開放し、「そうでなければ」つまり「その少なくとも1つの入力整数がその特定値以外の整数であれば」その特定値を出力する。
■■ Next, there is a case where there are a plurality of input integers, and the plurality of input integers are to be discriminated.
C) “Multi-valued specific value AND circuit” is “a multi-valued logic circuit that determines whether or not all its input integers are equal to the specific value”. Its equal and JP value of all the input integer pixel and outputs the specific value, "Otherwise, such Kere if" or "if at least one input integers integer other than the specific value" open its output To do.
D) Since the “multi-value specific value NAND circuit” is a “ negative circuit of the multi-value specific value AND circuit”, the output method is the opposite . If all the input integers are equal to the specific value, the output is released. If not, the specific value is output "if the at least one input integer is an integer other than the specific value".
■■同じく、その入力整数の個数が複数個で、その複数個の入力整数が判別対象の場合である。
●e)『多値特定値OR回路』は「その少なくとも1つの入力整数がその特定値と等しいかそうでないかを判別する多値論理回路」である。その少なくとも1つの入力整数がその特定値と等しければその特定値を出力し、「そうでなければ」つまり「そのすべての入力整数がその特定値以外の整数であれば」その出力を開放する。
●f)『多値特定値NOR回路』は「多値特定値OR回路の否定回路」なので、その出力の仕方は正反対になる。その少なくとも1つの入力整数がその特定値と等しければその出力を開放し、「そうでなければ」つまり「そのすべての入力整数がその特定値以外の整数であれば」その特定値を出力する。
■■ Similarly, there are a plurality of input integers, and the plurality of input integers are to be discriminated.
E) “Multi-valued specific value OR circuit” is a “ multi-valued logic circuit that determines whether or not the at least one input integer is equal to the specific value ” . Equal and JP value of the at least one input integer pixel and outputs the specific value, "Otherwise, such Kere if" or "if all of its inputs integers integer other than the specific value" open its output To do.
F) Since the “multi-value specific value NOR circuit” is a “ negative circuit of the multi-value specific value OR circuit”, the output method is opposite . If the at least one input integer is equal to the specific value, the output is released. If not, that is, if the input integer is an integer other than the specific value, the specific value is output.
特開2003−204259の多値論理回路では基本的にスイッチング手段2つが電源の両端間に直列接続され、その上、両入力駆動部が完全に独立しているため、同時オンによる電源短絡を引き起こす入力信号、入力変数の組合せでは使用できず、特に使用方法に注意する必要が有る。しかも、整数に対応する電源電位と電源電位の間の電位差(=電圧)が一定ではない。つまり、各電位差が等しくないので、2値論理回路でも常識なノイズ・マージン(雑音余裕)の面が考慮されておらず、論理回路としては不完全である。
例えば3値3入力(この先行特許の図1)の場合、入力変数の組合せは3の3乗=27通り有るにもかかわらず、その真理値表(この先行特許の図2)に4通りしか表記されておらず、多値論理処理機能としてきわめて効率が低い。また、3値に対応する電源電位が「0」、「3.0」、「3.5」ボルトで、各電位差が等しくなく、片寄っており、ノイズにより誤動作し易い。さらに、電源短絡を引き起こす入力変数の組合せは全組合せの半分近くまで占め、もし電源電位差を等しく設定する等すれば、その電源短絡の組合せの占有数は全体の過半数より大きくなる。
In the multi-value logic circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-204259, basically two switching means are connected in series between both ends of a power source, and furthermore, both input driving units are completely independent, thereby causing a power supply short circuit due to simultaneous ON. It cannot be used with combinations of input signals and input variables, and it is necessary to pay particular attention to the usage. Moreover, the potential difference (= voltage) between the power supply potential corresponding to the integer and the power supply potential is not constant. In other words, since the potential differences are not equal, a common logic noise margin (noise margin) is not considered even in a binary logic circuit, and the logic circuit is incomplete.
For example, in the case of ternary 3 inputs (FIG. 1 of this prior patent), there are only 4 combinations in the truth table (FIG. 2 of this prior patent) even though there are 27 combinations of input variables. It is not described and is extremely inefficient as a multi-value logic processing function. Further, the power supply potentials corresponding to the three values are “0”, “3.0”, and “3.5” volts, and the potential differences are not equal and are offset, and malfunctions easily occur due to noise. Furthermore, the combinations of input variables that cause a power supply short circuit occupy nearly half of all combinations, and if the power supply potential difference is set equal, the number of occupations of the power supply short circuit combination becomes larger than the majority of the total.
それに対して、多値論理の処理機能を持つと言えるものに特表2002−517937の多値論理回路が有る。説明のため分かり易く簡単化した、この大本(おおもと)の基本回路(3値1入力)を図21に示す。尚、特許公報の回路図は誤り(ゲート絶縁型FETのノーマリィ・オン表示とノーマリィ・オフ表示が正反対。)なので正している。
図21の回路では最高電位v2と最低電位v0の間の中間電位v1を出力する出力手段として、ノーマリィ・オン(ディプレッション・モード)のP、Nチャネルのゲート絶縁型FET(Q2とQ3)2つを直列接続した双方向性スイッチング手段が用いられている。しかも、図21の回路は「入力電位に対応する入力整数」が「その中間電位に対応する整数」に該当するかどうかを判別する判別手段としても、「両トランジスタQ2、Q3のゲート電圧ゼロによるオン駆動」すなわち「入力電位と中間電位v1の電位差(=電圧)がゼロなら両トランジスタQ2、Q3がオンになる特性」を利用している。
この出力手段と判別手段の兼用により、その論理機能の割には部品点数が少なく、回路構成が簡単であるという利点が有る。その動作は、入力電位がv0なら出力電位はv2、入力電位がv1なら出力電位はv1、入力電位がv2なら出力電位はv0である。
On the other hand, there is a multi-value logic circuit of the special table 2002-517937 which can be said to have a multi-value logic processing function. FIG. 21 shows a basic circuit (three-value one-input) of this Omoto which has been simplified for the sake of explanation. The circuit diagram of the patent publication is correct because it is an error (the normally-on display and the normally-off display of the gate-insulated FET are opposite to each other).
In the circuit of FIG. 21 , two normally-on (depletion mode) P- and N-channel gate-insulated FETs (Q2 and Q3) are used as output means for outputting an intermediate potential v1 between the highest potential v2 and the lowest potential v0. Bidirectional switching means in which are connected in series is used. In addition, the circuit of FIG. 21 can also determine whether the “input integer corresponding to the input potential” corresponds to the “integer corresponding to the intermediate potential” by “zero gate voltages of both transistors Q2 and Q3”. “On driving”, that is, “a characteristic that both transistors Q2 and Q3 are turned on when the potential difference (= voltage) between the input potential and the intermediate potential v1 is zero” is used.
The combined use of the output means and the determination means has an advantage that the number of parts is small for the logical function and the circuit configuration is simple. In the operation, if the input potential is v0, the output potential is v2, if the input potential is v1, the output potential is v1, and if the input potential is v2, the output potential is v0.
なお、P、Nチャネルの接合型FET2つをそれらゲート絶縁型FETの代わりに使うことはできない。なぜなら、トランジスタQ3がPチャネルの接合型FETの場合、入力電位がv0でトランジスタQ1がオンのとき、電源短絡電流がトランジスタQ1からトランジスタQ3のドレイン・ゲート間PN接合を経て入力端子Tinへ流れてしまう、からである。一方、トランジスタQ2がNチャネルの接合型FETの場合、トランジスタQ2のゲート・ドレイン間PN接合が入力電位の上限を電源電位v1にクランプし、やはり電源短絡電流などが流れてしまう、からである。その上、トランジスタQ2、Q3の両ゲート・ソース間が並列接続されているので、接合型FETを使うと両PN接合が逆並列接続されることになり、それぞれに充分なゲート逆バイアス電圧を印加できない、からである。 Note that two P- and N-channel junction FETs cannot be used in place of these gate-insulated FETs. This is because the flow when the transistor Q3 is of the junction type FET of a P-channel, when the transistor Q1 at the input potential v0 is on, the power supply short-circuit current to the input terminal T in through the drain-gate PN junction of the transistor Q3 from the transistor Q1 Because it is. On the other hand, when the transistor Q2 is an N-channel junction FET, the gate-drain PN junction of the transistor Q2 clamps the upper limit of the input potential to the power supply potential v1, and a power supply short circuit current flows again. In addition, since the gates and sources of the transistors Q2 and Q3 are connected in parallel, when a junction FET is used, both PN junctions are connected in reverse parallel, and a sufficient gate reverse bias voltage is applied to each. Because it is not possible.
しかしながら、「特表2002−517937号に開示された、どの多値論理回路」も「少ない部品点数」を優先して、その機能を固定化しているために、「同号に開示された他の多値論理回路」と出力端子THowever, since “any multi-value logic circuit disclosed in JP 2002-517937A” gives priority to “small number of parts” and its functions are fixed, Multi-value logic circuit "and output terminal T
outout
同士を接続することができない。無理に接続すれば、電源短絡が起きてしまう。そして、例えば出力端子TI can't connect each other. If it is connected forcibly, a power supply short circuit will occur. For example, the output terminal T
outout
にプル・アップ抵抗やプル・ダウン抵抗などを接続して出力電位(又は出力電圧)の変更もできない。しかも、その開示された多値論理回路の数が多いとは言っても、下記『多値論理処理の種類の超・爆発的な膨大(ぼうだい)さ』からすれば、微々たるものである。The output potential (or output voltage) cannot be changed by connecting a pull-up resistor, pull-down resistor, or the like. Moreover, even though the number of disclosed multi-valued logic circuits is large, it is insignificant if it is considered from the following “super-explosive enormous number of types of multi-valued logic processing”. .
そこで、多値論理出力の仕方に「出力を開放する」という出力の仕方(例:2値論理回路でオープン・コレクタ等と呼ばれる出力の仕方。)が有れば、複数の多値論理回路の出口手段(例:出力端子、出力電極、ドレイン電極など。)同士を自由に接続して{、場合によっては入口手段(例:入力端子、入力電極、ゲート電極など。)同士も自由に接続して}、互いに不足する機能を補充し合って、その多値論理機能を「要求される多値論理処理」に合わせて柔軟に発展、強化させることができる。また、例えば、その出口手段にプル・アップ抵抗やプル・ダウン抵抗などを接続して出力電位(又は出力電圧)を自由に変更することもできる。Therefore, if there is an output method (for example, an output method called an open collector or the like in a binary logic circuit) in the multi-value logic output method, the output of “open the output” is used. Freely connect outlet means (eg, output terminal, output electrode, drain electrode, etc.) {In some cases, connect inlet means (eg: input terminal, input electrode, gate electrode, etc.) freely. }, It is possible to supplement and supplement the functions that are deficient with each other, and to flexibly develop and enhance the multi-value logic function in accordance with the “required multi-value logic processing”. In addition, for example, the output potential (or output voltage) can be freely changed by connecting a pull-up resistor or a pull-down resistor to the outlet means.
その柔軟な機能発展・強化能力、機能変更能力は下記『多値論理処理の種類の超・爆発的な膨大(ぼうだい)さ』に柔軟に対応する上でとても有利な対応能力となる。Its flexible function development / enhancement ability and function change ability are very advantageous in responding flexibly to the following “ultra-explosive enormous number of types of multi-valued logic processing”.
そういう訳で、『他の多値論理回路と出口手段同士を接続して、多値論理機能を発展、強化させることができない上に、機能変更もできない』すなわち『出力を開放するという多値論理出力の仕方ができることが望まれる』という課題が従来の多値論理回路に有る。That's why "You can't connect other multi-value logic circuits and exit means to develop and enhance multi-value logic functions, and you can't change functions", that is, "Multi-value logic that opens output" The problem of “it is desirable to be able to output” is in the conventional multi-value logic circuit.
( 課 題 )( Task )
ここで、数学的に考えられる前述した『多値論理処理の種類の超・爆発的ぼう大さ』について説明する。2値2入力の論理回路の場合なら、入力変数の組合せは2の2乗=4組有り、その4組の各組において出力の仕方には整数「0」と「1」の2通りが有るので、論理処理、論理関数の種類は2の4乗=16種類有る。
同様に、3値2入力の多値論理回路の場合なら入力変数の組合せは3の2乗=9組有り、その9組の各組において出力の仕方には整数「0」、「1」、「2」の3通りが有るので、論理処理、論理関数の種類は3の9乗=19,683種類も有る。
同様に、4値2入力の多値論理回路の場合なら4の16乗≒4,294,968,000種類も有り、5値2入力の多値論理回路の場合なら5の25乗≒2.980233×(10の17乗)種類である。
この様に多値数(例えば、N値ならNのこと。10値なら10のこと。以後こう呼ぶ。)が増えて行くと、多値論理処理の種類は超・爆発的に増加する。この事は「必要とする論理処理」に対して最適な多値論理処理機能を持つ多値論理回路を実現、選択できれば、少ない回路でも「要求される多種の論理処理」に対応できることを意味しており、これは問題処理対応能力の面でソフトウェアのプログラミングに似ていて、新しい極めて大きな可能性が多値論理、多進法論理に埋もれているかもしれないことを示唆(しさ)している。ひょっとして多進法コンピューター、特に10進法コンピューターは2進法の量子コンピューターを軽く凌駕(りょうが)するかもしれない。
なお、論理関数、論理処理には「意味の有るもの」と「意味の無いもの」が有る様で、「意味の有る論理処理」の種類数が全体の数分の1としても、やはりその種類が超・爆発的に増加することに変わりが無い。
Similarly, in the case of a ternary two-input multi-value logic circuit, there are three combinations of input variables: the square of 3 = 9 sets, and in each of the nine sets, the output method is an integer “0”, “1”, Since there are three types of “2”, the types of logical processing and logical functions are 3 9 = 19,683 types.
Similarly, in the case of a quaternary 2-input multi-value logic circuit, there are also 4 16 ≈4,294,968,000 types, and in the case of a 5-value 2-input multi-value logic circuit, 5 25 ≈2. 980233 × (10 to the 17th power) types.
Thus, as the number of multi-values (for example, N for N values, 10 for 10 values, and so on) is increased, the types of multi-value logic processing increase super-explosively. This means that if a multi-value logic circuit having a multi-value logic processing function optimal for “required logic processing” is realized and selected, even a small number of circuits can cope with “various logic processing required”. This is similar to software programming in terms of problem-handling ability and suggests that new and tremendous possibilities may be buried in multi-valued logic and multi-valued logic. . Perhaps multi-digit computers, especially decimal computers, may outperform binary quantum computers.
It should be noted that logical functions and logical processing seem to have “meaningful” and “nonsense”, so even if the number of “significant logical processing” is a fraction of the total, There is no change in the increase in super and explosive.
◆◆『2つの1方向バッファを逆並列接続した双方向バッファ』◆◆
従って、『他の多値論理回路と出口手段同士を接続して、多値論理機能を発展、強化させることができない上に、機能変更もできない』すなわち『その出力を開放するという多値論理出力の仕方ができることが望まれる』という課題が従来の多値論理回路に有る。
Therefore, it is not possible to develop and enhance the multi-value logic function by connecting other multi-value logic circuits and exit means, and the function cannot be changed. The conventional multi-value logic circuit has a problem that it is desirable to be able to do this .
即ち、本発明は、
3又は3以上の所定の複数をNで表わし、所定の自然数をSで表わしたときに、
「『第1定電位から第N定電位まで番号順にこれらの定電位が高くなって行く、又は、低くなって行くN個の定電位』を供給し、その各定電位と0〜(N−1)の各整数がその第1定電位とその整数0から順々に1対1ずつ対応すると定義された第1定電位供給手段〜第N定電位供給手段」と、
「S個の入力電位信号の入口となる第1の入口手段〜第Sの入口手段」と、
「出力電位信号の出口となる出口手段」と、
「その第2定電位供給手段〜その第(N−1)定電位供給手段のうち、1つの特定定電位供給手段と前記出口手段の間に接続され、オン駆動されたとき前記出口手段の電位を前記特定定電位供給手段の特定定電位にプル・アップするかプル・ダウンするかのどちらか一方を行い、オフ駆動されたとき前記出口手段の少なくとも『オン駆動時プル・アップするならプル・アップ方向、プル・ダウンするならプル・ダウン方向』の出力を開放する出力電位プル・スイッチング手段」と、
「『S=1の場合は1つの前記入力電位信号に対応する整数、S≧2の場合は[S個の前記入力電位信号のそれぞれに対応するS個の整数のすべて]か[S個の前記入力電位信号のそれぞれに対応するS個の整数のうち、少なくとも1つ]』が『1〜(N−2)の整数の中で前記特定定電位に対応する特定値』に対して等しいかそうでないかを判別するのであるが、『前記特定定電位を基準にしてあらかじめ決められたプラス側とマイナス側の両しきい値電位』に基づいて等しいか、『前記特定定電位より1つ上の前記定電位を基準にしてあらかじめ決められたマイナス側のしきい値電位と、前記特定定電位より1つ下の前記定電位を基準にしてあらかじめ決められたプラス側のしきい値電位』に基づいてそうでないかを判別する数値判別手段」と、
「前記数値判別手段によって制御され、『等しければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオン駆動し、そうでなければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオフ駆動する』か『正反対に等しければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオフ駆動し、そうでなければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオン駆動する』オン・オフ駆動手段」、
を有する多値論理回路である。
ただし、1つの前記手段が複数の前記手段を兼ねることもある。
That is , the present invention
When a predetermined plural number of 3 or 3 is represented by N and a predetermined natural number is represented by S,
"" N constant potentials that increase or decrease in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential "are supplied, and each constant potential and 0 to (N- 1) a first constant potential supply means to an Nth constant potential supply means defined such that each integer in 1) corresponds to the first constant potential one-to-one in order from the integer 0;
“First to Sth Inlet Means for Incoming S Input Potential Signals”,
“Exit means for exiting output potential signal”;
“Of the second constant potential supply means to the (N−1) th constant potential supply means, connected between one specific constant potential supply means and the exit means, and when turned on, the potential of the exit means Is pulled up or down to the specified constant potential of the specified constant potential supply means, and when it is driven off, at least the output means of the outlet means `` pull `` Output potential pull switching means to release the output in the up direction, pull down direction if pulling down '',
“When S = 1, an integer corresponding to one of the input potential signals, and when S ≧ 2, [all S integers corresponding to each of the S input potential signals] or [S Whether at least one of S integers corresponding to each of the input potential signals] is equal to “a specific value corresponding to the specific constant potential among the
“Controlled by the numerical discriminating means,“ if the output potential pull / switching means is turned on if they are equal, otherwise the output potential pull / switching means is driven off ”or“ if they are equal, the output potential pull / switching means is turned off ”.・ Turn off the switching means, otherwise turn on the output potential pull switching means ”on / off drive means”,
Is a multi-valued logic circuit.
However, one said means may serve as several said means.
このことによって、先ず第1に、前述の通り「第1定電位から第N定電位まで番号順にこれらの定電位が高くなって行く場合」と「正反対に第1定電位から第N定電位まで番号順にこれらの定電位が低くなって行く場合」が有るが、後者の場合「2値論理回路で言えば正論理に対する負論理の論理回路の様な多値論理回路」に相当する。As a result, first of all, as described above, “when these constant potentials increase in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential” and “from the first constant potential to the Nth constant potential in the opposite direction”. There are cases where these constant potentials decrease in the order of numbers ”, but the latter case corresponds to“ a multi-value logic circuit such as a negative logic circuit with respect to a positive logic in terms of a binary logic circuit ”.
→→ 参照:最後の補足説明[段落番号0049]の●c)項。→→ Reference: ● c) in the last supplementary explanation [paragraph number 0049].
そして第2に、本発明者は『特定値(=あらかじめ設定された整数値)』と『出力開放』という概念を多値論理に持ち込んでいる。具体的には「その入力整数が1個の場合は『その入力整数』、その入力整数が複数個の場合は『その複数個の入力整数のすべて』か『その複数個の入力整数のうち、少なくとも1つ』」が「整数1から整数(N−2)の中の1つの特定値」に対して「等しいかそうでないか」を判別し、「その判別結果が等しければその特定値に対応する特定定電位(又は特定定電圧)を出力し、そうでなければその出力を開放する」か「正反対に等しければその出力を開放し、そうでなければその特定定電位を出力する」。こういう独自の機能に本発明者は限定している。Secondly, the present inventor has brought the concept of “specific value (= integer value set in advance)” and “output release” into multi-value logic. Specifically, “if the input integer is one,“ the input integer ”, if there are a plurality of input integers,“ all of the plurality of input integers ”or“ of the plurality of input integers, "At least one" "is determined to be" equal or not "with respect to" one specific value from
もちろん、『出力開放』とは2値論理回路で言えば、オープン・コレクタ等と呼ばれる出力の仕方のことである。Of course, “output opening” is an output method called an open collector or the like in a binary logic circuit.
ただし、発明者は『特定値(特定整数)』という概念を多値論理に持ち込んでいるが、本発明の場合「1≦特定値≦(N−2)」に限定している。However, although the inventor has brought the concept of “specific value (specific integer)” to the multi-valued logic, in the present invention, it is limited to “1 ≦ specific value ≦ (N−2)”.
その結果、前記数値判別手段はその判別すべき内容を判別し、その判別結果に基づいて前記オン・オフ駆動手段は前記出力電位プル・スイッチング手段をオン・オフ駆動するので、本発明の多値論理回路は「その特定定電位を出力する」か「その出力を開放する」かする。
従って、『その出力を開放するという多値論理出力の仕方をすることができる』という効果が本発明の多値論理回路に有る。 ( 本発明の効果 )
このため、本発明の複数の多値論理回路の出口手段(例:出力端子、出力電極、ドレイン電極など。)同士を自由に接続して{、場合によっては入口手段(例:入力端子、入力電極、ゲート電極など。)同士も自由に接続して}、互いに不足する機能を補充し合って、その多値論理機能を「要求される多値論理処理」に合わせて柔軟に発展、強化させることができる。また、例えばその出口手段にプル・アップ抵抗やプル・ダウン抵抗などを接続してその出力電位(又は出力電圧)を自由に変更することもできる。本発明はそういう自由度が有り、自由開放・発展型の多値論理回路である。
As a result, the numerical value discriminating unit discriminates the contents to be discriminated, and the on / off driving unit drives the output potential pull switching unit on / off based on the discrimination result. The logic circuit “outputs the specific constant potential” or “opens the output”.
Therefore, the multi-value logic circuit of the present invention has the effect that “the multi-value logic output method of releasing the output can be performed ”. (Effect of the present invention )
For this reason, the exit means (eg, output terminal, output electrode, drain electrode, etc.) of a plurality of multi-value logic circuits of the present invention can be freely connected to each other {in some cases, the entrance means (eg: input terminal, input) Electrodes, gate electrodes, etc.) can also be freely connected} to supplement each other's deficient functions and flexibly develop and strengthen their multi-value logic functions in accordance with "required multi-value logic processing". be able to. Further, for example, a pull-up resistor or a pull-down resistor can be connected to the outlet means, and the output potential (or output voltage) can be freely changed. The present invention has such a degree of freedom, and is a free-opening / evolving type multi-value logic circuit.
なお、そのN(≧3)はN値の多値数Nを指しており、その使用する整数は0〜(N−1)である。その第1定電位が整数0に、その第2定電位が整数1に、………、その第N定電位が整数(N−1)にそれぞれ対応する。
そして、その各整数とその各・論理(電位)レベルの対応関係は次の通りである。
■ 前記第1定電位から前記第N定電位まで番号順に電位が高くなって行く場合 ■
ある電位信号が「その第1定電位を基準にしたプラス側しきい値電位」より低ければ、その電位信号は整数0に対応する。ある電位信号が「その第2定電位を基準にしたマイナス側しきい値電位とプラス側しきい値電位の間」にあれば、その電位信号は整数1に対応する。以下同様に、ある電位信号が順々に「その第3定電位から第(N−1)定電位までの各定電位を基準にしたプラス側、マイナス側の両しきい値電位間」にあれば、その電位信号は順々に「整数2から整数(N−2)までの各整数」に対応する。ある電位信号が「その第N定電位を基準にしたマイナス側しきい値電位」より高ければ、その電位信号は整数(N−1)に対応する。
■ 前記第1定電位から前記第N定電位まで番号順に電位が低くなって行く場合 ■
ある電位信号が「その第1定電位を基準にしたマイナス側しきい値電位」より高ければ、その電位信号は整数0に対応する。ある電位信号が「その第2定電位を基準にしたマイナス側しきい値電位とプラス側しきい値電位の間」にあれば、その電位信号は整数1に対応する。以下同様に、ある電位信号が順々に「その第3定電位から第(N−1)定電位までの各定電位を基準にしたプラス側、マイナス側の両しきい値電位間」にあれば、その電位信号は順々に「整数2から整数(N−2)までの各整数」に対応する。ある電位信号が「その第N定電位を基準にしたプラス側しきい値電位」より低ければ、その電位信号は整数(N−1)に対応する。
Note that N (≧ 3) indicates a multi-value number N of N values, and the integer used is 0 to (N−1). The first constant potential corresponds to the integer 0, the second constant potential corresponds to the
The correspondence between each integer and each logic / potential level is as follows.
When the potential increases in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential
If a potential signal is lower than “a positive threshold potential with respect to the first constant potential”, the potential signal corresponds to the integer 0 . If a potential signal is “between the negative threshold potential and the positive threshold potential with reference to the second constant potential”, the potential signal corresponds to the
When the potential decreases in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential
If a potential signal is higher than “a negative threshold potential with respect to the first constant potential”, the potential signal corresponds to the integer 0. If a potential signal is “between the negative threshold potential and the positive threshold potential with reference to the second constant potential”, the potential signal corresponds to the
このため、一般的に、どちらの場合も特定値(=特定の整数)の論理レベルのマイナス側しきい値電位は「特定定電位」と「特定定電位と『特定定電位より1つ下の定電位』の真ん中電位」の間に設定される一方、特定値の論理レベルのプラス側しきい値電位は「『特定定電位より1つ上の定電位』と特定定電位の真ん中電位」と「特定定電位」の間に設定される。Therefore, in general, in both cases, the negative threshold potential of the logic level of the specific value (= specific integer) is “specific constant potential”, “specific constant potential”, and “specific constant potential”. On the other hand, the positive side threshold potential of the logic level of the specific value is set to “a constant potential one level higher than the specific constant potential and the middle potential of the specific constant potential”. It is set during “specific constant potential”.
以上の様に、前記第1定電位から前記第N定電位まで番号順に電位が高くなって行く場合、「2値論理回路で言えば正論理の論理回路の様な多値論理回路」に相当する一方、正反対に前記第1定電位から前記第N定電位まで番号順に電位が低くなって行く場合、「2値論理回路で言えば負論理の論理回路の様な多値論理回路」に相当する。両者は電圧方向または電圧極性に関して互いに対称的な関係に有る。As described above, when the potential increases in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential, it corresponds to “a multi-value logic circuit like a positive logic circuit in the case of a binary logic circuit”. On the other hand, when the potential decreases in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential, it corresponds to “a multi-value logic circuit like a negative logic circuit in terms of a binary logic circuit”. To do. Both have a symmetrical relationship with respect to the voltage direction or voltage polarity.
→→ 最後の補足説明[段落番号0049]の●c)項。→→ ● c) in the last supplementary explanation [paragraph 0049].
そういう訳で、前記数値判別手段はその判別すべき内容を判別し、その判別結果に基づいて前記オン・オフ駆動手段は前記出力電位プル・スイッチング手段をオン・オフ駆動するので、本発明の多値論理回路は「その特定定電位を出力する」か「その出力を開放する」かする。
従って、『その出力を開放するという多値論理出力の仕方をすることができる』という効果が本発明の多値論理回路に有る。 ( 本発明の効果 )
このため、本発明の複数の多値論理回路の出口手段(例:出力端子、出力電極、ドレイン電極など。)同士を自由に接続して{、場合によっては入口手段(例:入力端子、入力電極、ゲート電極など。)同士も自由に接続して}、互いに不足する機能を補充し合って、その多値論理機能を「要求される多値論理処理」に合わせて柔軟に発展、強化させることができる。また、例えばその出口手段にプル・アップ抵抗やプル・ダウン抵抗などを接続して出力電位(又は出力電圧)を自由に変更することもできる。本発明はそういう自由度が有り、自由開放・発展型の多値論理回路である。
For this reason, the numerical value discriminating means discriminates the contents to be discriminated, and the on / off driving means drives the output potential pull switching means on / off based on the discrimination result. The value logic circuit “outputs the specific constant potential” or “opens the output”.
Therefore, the multi-value logic circuit of the present invention has the effect that “the multi-value logic output method of releasing the output can be performed ”. (Effect of the present invention )
For this reason, the exit means (eg, output terminal, output electrode, drain electrode, etc.) of a plurality of multi-value logic circuits of the present invention can be freely connected to each other {in some cases, the entrance means (eg: input terminal, input) Electrodes, gate electrodes, etc.) can also be freely connected} to supplement each other's deficient functions and flexibly develop and strengthen their multi-value logic functions in accordance with "required multi-value logic processing". be able to. Further, for example, the output potential (or output voltage) can be freely changed by connecting a pull-up resistor or a pull-down resistor to the outlet means. The present invention has such a degree of freedom, and is a free-opening / evolving type multi-value logic circuit.
本発明をより詳細に説明するために以下添付図面に従ってこれを説明する。ただし、各図中でnが前述したNに相当し、mが前述した特定値(=特定整数)に相当する。
また、各実施例において「n≧3」、「n−1≧m+1」、「m−1≧0」の関係が有る。
さらに、これから主に「第1定電位から第N定電位まで番号順に電位が高くなって行く場合(正論理に相当。)」について説明するが、「第1定電位から第N定電位まで番号順に電位が低くなって行く場合(負論理に相当。)」については各実施例において各電源電位の高低を正反対にして、各可制御スイッチング手段を「それと相補関係に有る可制御スイッチング手段(例:Nチャネル型MOS・FETに対するPチャネル型MOS・FET)」で1つずつ置き換え、方向性の有る各構成要素(例:ダイオード)の向きを逆にした「元の実施例に対して電圧方向または電圧極性に関して対称的な関係に有る実施例」がその場合に相当する。但し、その負論理に相当する場合、その機能が元と同じ場合(正論理に相当。)も有るし、違う場合も有る。
それから、電源線V 0 、……、特定電源線V m 、……、電源線V n−1 の各電源電位を順々に電源電位v 0 、……、特定電源電位v m 、……、電源電位v n−1 で表わしている。
そして、各実施例において点線で示す各ダイオードは有っても良いし、無くても良いことを示す。
The Re accompanying drawings Nishitagatteko to explain the present invention will be described in more detail. However, in each figure, n corresponds to the above-described N, and m corresponds to the above-described specific value (= specific integer).
In each embodiment, there is a relationship of “n ≧ 3”, “n−1 ≧ m + 1”, and “m−1 ≧ 0”.
Further, a description will be given mainly of “a case where the potential increases in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential (corresponding to positive logic)”, but “number from the first constant potential to the Nth constant potential”. In the case where the potential decreases in order (corresponding to negative logic), in each embodiment, the level of each power supply potential is made opposite to each other, and each controllable switching means is set to “controllable switching means in a complementary relationship (example) : P-channel MOS • FET for N-channel MOS • FET) one by one, and the direction of each directional component (eg, diode) reversed, “Voltage direction relative to the original embodiment The “embodiment having a symmetrical relationship with respect to the voltage polarity” corresponds to that case. However, when it corresponds to the negative logic, the function may be the same as the original (corresponding to the positive logic), or may be different.
Then, the power supply line V 0, ......, specific power supply line V m, ......, power supply lines V n-1 of the power source potential supply to turn potential v 0, ......, certain power supply potential v m, ......, The power supply potential is represented by v n−1 .
In each embodiment, each diode indicated by a dotted line may be present or absent.
図1に示す実施例1(出力プル・ダウン型)は、本発明者が「多値特定値EQUAL回路」と名付けた多値論理回路で、その入力整数N in がその特定値mと等しいとき出力端子T out の出力電位v out を特定電源電位v m にプル・ダウンし、そうでなければその出力を開放する。
図1の実施例では次の通り各構成要素が前述した(段落番号[0016]中の)各構成手段(=請求項1記載中の各構成手段)に相当し、S=1である。
●a)「電源線V0、……、電源線Vm−1、特定電源線Vm、電源線Vm+1、……、電源線Vn−1」それぞれが前述した「第1定電位供給手段〜第N定電位供給手段」それぞれに。
●b)入力端子T in が前述した入口手段に。
●c)出力端子T out が前述した出口手段に。
●d)特定電源線V m が前述した特定定電位供給手段に。
●e)特定電源電位v m が前述した特定定電位に。
●f)「特定電源線Vmと出力端子Toutの間に接続され、トランジスタ3、6とダイオード9、12によって構成される1方向性スイッチング手段」が前述した出力電位プル・スイッチング手段に。
☆尚、この1方向性スイッチング手段の場合オフ駆動時にその各スイッチ端子・そのオン・オフ駆動部(ゲート、ソース部)間は双方向に完全にオフで、そのオフ状態は各スイッチ端子の電位に全く影響されない。(参考:特許第3,423,780号)
●g)「電源線Vm+1、電源線Vm−1およびトランジスタ1〜2の接続体」等が前述した数値判別手段に。
●h)「トランジスタ1、2、ツェナー・ダイオード13、14及び抵抗15、16の接続体」等が前述したオン・オフ駆動手段に。
The first embodiment (output pull-down type) shown in FIG. 1 is a multi-value logic circuit named by the present inventor as a “multi-value specific value EQUAL circuit” , and its input integer N in is equal to the specific value m. pull down the output voltage v out of the output terminal T out to a specific power supply voltage v m, opens its output otherwise.
In the embodiment of FIG. 1 corresponds to the following as the components described above (in paragraph number [0016]) each constituting unit (= constituent unit according to
● a) "power line V 0, ......, power supply line V m-1, a specific power supply line V m, the power supply line V m + 1, ......, power supply lines V n-1" respectively mentioned above, "first constant potential supply Means to Nth constant potential supply means ".
● b) input terminal T in is to enter the mouth means described above.
● c) to exit means that the output terminal T out has been described above.
D) The specific power supply line Vm is the specific constant potential supply means described above.
● e) a specific power supply potential v m to the particular constant potential described above.
F) “ One- way switching means connected between the specific power line V m and the output terminal T out and constituted by the
☆ In the case that the switch terminals, the on-off drive unit during off-drive (gate, source unit) between the completely off bidirectionally, the off state of the unidirectional switching means the potential of the switch terminal Is not affected at all. (Reference: Patent No. 3,423,780)
G) “Connected body of the power supply line V m + 1 , the power supply line V m−1 and the transistors 1 and 2” and the like are the numerical value discriminating means described above .
H) “Connected body of
★注意1:図1中の1方向性スイッチング手段の場合オフ駆動時にその各スイッチ端子・そのオン・オフ駆動部(ゲート、ソース部)間は双方向に完全にオフで、そのオフ状態はその各スイッチ端子の電位にまったく影響されない。(参考:特許第3,423,780号)★ Caution 1: In the case of the unidirectional switching means in FIG. 1, each switch terminal and its on / off drive part (gate, source part) are completely turned off in both directions at the time of off driving. It is not affected at all by the potential of each switch terminal. (Reference: Patent No. 3,423,780)
★注意2:上記●g)項中の数値判別手段のオン・オフ動作に関して特定値(=特定整数)mのマイナス側オン・オフしきい値電位は電源線V★ Caution 2: The on / off threshold potential of the specific value (= specific integer) m for the on / off operation of the numerical discrimination means in the above item ● g) is the power line V
m−1m-1
の電位とトランジスタ2のオン・オフしきい値電圧の大きさで決まり、特定値mのプラス側オン・オフしきい値電位は電源線VOf the
★注意3:前述[段落番号0019]した『その各整数とその各・論理(電位)レベルの対応関係(正論理の場合)』を繰り返して言えば次の通りである。ある電位信号が「その第1定電位(=電源電位v* Note 3: The above-mentioned [paragraph number 0019] “correspondence between each integer and each logic / potential level (in the case of positive logic)” is repeated as follows. A potential signal is “the first constant potential (= power supply potential v
00
)を基準にしたプラス側のしきい値電位」より低ければ、その電位信号は整数0に対応する。ある電位信号が「その第2定電位(=電源電位v), The potential signal corresponds to the integer 0. A potential signal is “the second constant potential (= power supply potential v
11
)を基準にしたマイナス側のしきい値電位とプラス側のしきい値電位の間」にあれば、その電位信号は整数1に対応する。同様に、ある電位信号が順々に「その第3定電位(=電源電位v) Between the negative threshold potential and the positive threshold potential, the potential signal corresponds to the
★注意4:このため、図1の実施例1に限らず、一般的に、特定値mの論理レベルのマイナス側しきい値電位は「特定電源電位v* Note 4: For this reason, not only in the first embodiment of FIG. 1, but generally, the negative threshold potential of the logic level of the specific value m is “specific power supply potential v
mm
」と「特定電源電位v"And" specific power supply potential v
mm
と電源電位vAnd power supply potential v
m−1m-1
の真ん中電位」の間に設定される一方、特定値mの論理レベルのプラス側しきい値電位は「電源電位vOn the other hand, the positive threshold potential of the logic level of the specific value m is set to “power supply potential v”
m+1m + 1
と特定電源電位vAnd specific power supply potential v
mm
の真ん中電位」と「特定電源電位vMiddle potential "and" specific power supply potential v
mm
」の間に設定される。”Is set.
図1の実施例1の回路動作は次の通りである。入力端子T in の入力電位v in が上記(前・段落番号中の★注意2。)の「特定電源電位v m を基準にしたマイナス側オン・オフしきい値電位とプラス側オン・オフしきい値電位」の間にあれば、トランジスタ1、2が同時オンとなるため、トランジスタ3、6がオン駆動される。その結果、出力端子T out は特定電源線Vmと1方向に導通となるので、出力端子T out の出力電位v out は特定電源電位v m にプル・ダウンされ、出力端子T out は特定電源電位v m を出力する。
一方、入力端子T in の電位が「その両オン・オフしきい値電位(前・段落番号中の★注意2。)間」に無ければ、トランジスタ1、2の一方または両方がオフとなり、抵抗15、16がトランジスタ3、6をオフ駆動するため、出力端子T out は開放となる。この1方向性スイッチング手段に関してトランジスタ1、2はその一方のオンだけではトランジスタ3、6をオン駆動できない。つまり、トランジスタ1、2が同時にオンのときだけトランジスタ1、2はトランジスタ3、6をオン駆動できる。
The circuit operation of the first embodiment shown in FIG. 1 is as follows. Enter potential v in the minus side on-off threshold potential and the plus-side on and off, which was the basis of the "specific power potential v m of (Note 2. ★ in front and paragraph number) above the input terminal T in If it is between the “threshold potentials”, the
On the other hand, if there is no potential of the input terminal T in to "the (★
一方、図1の実施例1の論理動作に関して、入力整数N in (入力電位v in 信号に対応する整数)が特定値m(特定電源電位v m に対応する整数)と等しいとき特定値mを出力し、入力整数N in が特定値mと等しくないときその出力を開放する。
従って、論理(電位)レベルとの関係で言えば次の通りである。入力整数N in が特定値mと等しいかを判別する場合は、入力電位v in 信号が「特定電源電位v m を基準にしたプラス側とマイナス側の両しきい値電位間」に有るかを判別することになる。一方、入力整数N in が特定値mと等しくないかを判別する場合は、入力電位v in 信号が「特定電源電位v m より1つ上の電源電位v m+1 を基準にしたマイナス側しきい値電位」より高いか、又は、「特定電源電位v m より1つ下の電源電位v m−1 を基準にしたプラス側しきい値電位」より低いかを判別することになる。
On the other hand, with respect to the logical operation of the first embodiment of FIG. 1, a particular value m when the input integer N in (integer corresponding to the input potential v in signal) is equal to the specific value m (integer corresponding to a particular power supply potential v m) When the input integer N in is not equal to the specific value m, the output is released.
Therefore, the relationship with the logic (potential) level is as follows. When determining whether or not the input integer N in is equal to the specific value m, whether the input potential v in signal is “ between the positive and negative threshold potentials with respect to the specific power supply potential v m ”. It will be determined. On the other hand, when it is determined whether the input integer N in is not equal to the specific value m, the input potential v in signal is “ a negative threshold value based on the power supply potential v m + 1 that is one higher than the specific power supply potential v m. It is determined whether it is higher than “potential” or lower than “plus-side threshold potential with reference to the power supply potential v m−1 that is one lower than the specific power supply potential v m ”.
尚、「出力端子T out をプル・アップ用の抵抗等を介して『特定電源線V m より電位の高い他の電源線』または『特定電源線V m より電位が高く、電源線V m+1 〜Vn−1以外の追加・電源線』に接続する」という使い方も考えられる。また、「その特定電源電位vmが互いに異なる図1の実施例1を複数個用意して入力端子T in 同士を接続し、出力端子T out 同士を接続する」という使い方も考えられる。さらに、「電源電位v 0 ≦出力電位v out ≦電源電位v n−1 」の関係に有れば、ダイオード7、8は無くても構わないし、ツェナー・ダイオード13、14も無くても構わない。
それから、抵抗15、16の代わりにそのゲート・ソース間を直結した「接合型FETまたはノーマリィ・オン型MOS・FET」を抵抗手段として1つずつ使用できる。そして、ダイオード9、12の代わりに「そのゲート、バックゲート及びソースを直結したノーマリィ・オフ型MOS・FET」を1つずつ使用できる。これらの事は後述する図2〜図18に示す実施例2〜18それぞれについても同様に当てはまる。加えて、トランジスタ3の代わりにNチャネルIGBTを使い、トランジスタ6の代わりにPチャネル型IGBTを使うことも可能である。この場合、各IGBTが逆阻止型ならダイオード9、12は要らない。
Note that “the output terminal T out is pulled through a pull-up resistor or the like to “ another power line having a higher potential than the specific power line V m ”or“ the potential higher than the specific power line V m and the power line V m + 1 to It is also conceivable to use “ connect to an additional / power supply line other than V n-1 ”. Further, "the Example 1 of the specific power supply potential v m are different from each other 1 to plural available to connect the input terminal T in to each other, to connect the output terminal T out each other" use is also contemplated that. Furthermore, the
Then, instead of the
図2に示す実施例2(出力プル・アップ型)は、図1の実施例1においてその出力プル・ダウン機能を出力プル・アップ機能に変更する為に、「トランジスタ3、6とダイオード9、12が構成する1方向性スイッチング手段」の各スイッチ端子に1つずつ接続される「特定電源線VThe second embodiment (output pull-up type) shown in FIG. 2 uses “
このため、その出力プル機能の変更以外の事は図1の実施例1の説明と同じである。その機能変更以外については、その入力整数NFor this reason, the description other than the change of the output pull function is the same as the description of the first embodiment of FIG. Except for the function change, the input integer N
inin
がその特定値mと等しいとき出力電位vOutput potential v when is equal to the specific value m
outout
を特定電源電位vSpecific power supply potential v
mm
にプル・アップし、そうでなければその出力を開放する。Pull up to, otherwise release its output.
また、「出力端子T"Output terminal T
outout
をプル・ダウン用の抵抗等を介して『特定電源線VVia a pull-down resistor, etc.
mm
より電位の低い他の電源線』または『特定電源線VOther power line with lower potential "or" specific power line V
mm
より電位が低く、電源線VLower potential, power line V
00
〜V~ V
m−1m-1
以外の追加・電源線』に接続する」という使い方も考えられる。It is also possible to use "connect to an additional power supply line".
本発明者が「多値特定値EQUAL回路」と名付けた図3の実施例3(出力プル・ダウン型)ではトランジスタ1、2両方がオンである時だけトランジスタ4をオン駆動する為に、トランジスタ17がトランジスタ2のオン・オフを検出を検出する。 そして、トランジスタ1、2両方がオンの時トランジスタ1、17の直列回路がトランジスタ4をオン駆動する。
その論理動作に関して図3の実施例3は、図1の実施例1と同じで、入力整数N in が特定値mと等しいとき特定値mを出力し、等しくない時その出力を開放する。もちろん、特定値mを出力するときはプル・ダウン動作となる。
In the third embodiment (output pull-down type) of FIG. 3 named by the present inventor as a “multi-value specific value EQUAL circuit”, the
Example 3 of FIG. 3 with respect to the logical operation is the same as Example 1 of FIG. 1, and outputs a specific value m when the input integer N in is equal to the specific value m, to open its output when unequal. Of course, when a specific value m is output, a pull-down operation is performed.
本発明者が「多値特定値EQUAL回路」と名付けた図4の実施例4(出力プル・アップ型)ではトランジスタ1、2両方がオンである時だけトランジスタ6をオン駆動する為に、トランジスタ18がトランジスタ1のオン・オフを検出を検出する。そして、トランジスタ1、2両方がオンの時トランジスタ18、2の直列回路がトランジスタ6をオン駆動する。In the fourth embodiment (output pull-up type) of FIG. 4 named by the present inventor as a “multi-value specific value EQUAL circuit”, the
その論理動作に関して図4の実施例4は、図2の実施例2と同じで、入力整数NIn terms of the logical operation, the fourth embodiment of FIG. 4 is the same as the second embodiment of FIG.
inin
が特定値mと等しいとき特定値mを出力し、等しくない時その出力を開放する。もちろん、特定値mを出力するときはプル・アップ動作となる。When is equal to the specific value m, the specific value m is output, and when it is not equal, the output is released. Of course, when a specific value m is output, a pull-up operation is performed.
本発明者が「多値特定値EQUAL回路」と名付けた図5の実施例5(出力プル・ダウン型)はバイポーラ・トランジスタ等で構成され、その論理動作は図1の実施例1と同じである。The fifth embodiment (output pull-down type) in FIG. 5 named by the present inventor as a “multi-value specific value EQUAL circuit” is composed of a bipolar transistor or the like, and its logical operation is the same as that of the first embodiment in FIG. is there.
本発明者が「多値特定値EQUAL回路」と名付けた図6の実施例6(出力プル・アップ型)はバイポーラ・トランジスタ等で構成され、その論理動作は図2の実施例2と同じである。The sixth embodiment (output pull-up type) in FIG. 6 named by the inventor as "multi-value specific value EQUAL circuit" is composed of bipolar transistors and the like, and its logical operation is the same as that in the second embodiment in FIG. is there.
本発明者が「多値特定値NOT回路」と名付けた図7の実施例7(出力プル・ダウン型)は、入力電位v in の別の数値判別方法を用いたものである。特定電源線Vm以外は図示を省略している。ダイオード9の代わりに「コレクタとベースを直結したPNP又はNPNトランジスタ」を用いても構わない。また、トランジスタ82の代わりにPチャネル型のBSIT(バイポーラ・モードの静電誘導型トランジスタ)やGTBT(接地した溝形電極を持つバイポーラ方FET)を用いても良いし、トランジスタ81、83それぞれの代わりにNチャネル型のBSITやGTBTを1つずつ用いても良い。これらの置換えは後述する図13の実施例13についても同様に言える。
その論理動作に関して図7の実施例7では入力整数N in が特定値mと等しい時その出力を開放し、入力整数N in が特定値mと等しくないとき特定値mを出力する。もちろん、特定値mを出力するときはプル・ダウン動作となる。
Real施例7 of FIG. 7 by the inventors named "multilevel specific value NOT circuit" (output pull-down) is obtained by using a different number determination method of the input voltage v in. Except particular power supply line V m are not shown. Instead of the
As its output opens when regarding logical operation Example 7 the
本発明者が「多値特定値NOT回路」と名付けた図8の実施例8(出力プル・アップ型)も、入力電位vExample 8 (output pull-up type) of FIG. 8 named by the inventor as “multi-value specific value NOT circuit” is also the input potential v.
inin
の別の数値判別方法を用いたものである。特定電源線VThe other numerical discrimination method is used. Specific power line V
mm
以外は図示を省略している。ダイオード12の代わりに「コレクタとベースを直結したPNP又はNPNトランジスタ」を用いても構わない。また、トランジスタ84、86それぞれの代わりにPチャネル型のBSIT(バイポーラ・モードの静電誘導型トランジスタ)やGTBT(接地した溝形電極を持つバイポーラ方FET)を1つずつ用いても良いし、トランジスタ85の代わりにNチャネル型のBSITやGTBTを用いても良い。これらの置換えは後述する図14の実施例14についても同様に言える。Other than that, illustration is omitted. Instead of the
その論理動作に関して図8の実施例8では入力整数NRegarding the logical operation, the input integer N in the eighth embodiment of FIG.
inin
が特定値mと等しい時その出力を開放し、入力整数NWhen is equal to a specific value m, the output is released and the input integer N
inin
が特定値mと等しくないとき特定値mを出力する。もちろん、特定値mを出力するときはプル・アップ動作となる。When is not equal to the specific value m, the specific value m is output. Of course, when a specific value m is output, a pull-up operation is performed.
本発明者が「多値特定値NOT回路」と名付けた図9の実施例9(出力プル・ダウン型)は、図7の実施例7をMOS・FETで実現したもので、特定電源線Vm以外は図示を省略している。なお、入力端子T in をプル・アップ用抵抗を介して電源線Vm+1に接続し、同時に入力端子T in をプル・ダウン用抵抗を介して電源線Vm−1に接続した実施例も可能である。
その論理動作に関して図9の実施例9は、図7の実施例7と同じで、入力整数N in が特定値mと同じ時その出力を開放し、入力整数N in が特定値mと違うとき特定値mを出力する。当然、特定値mを出力するときはプル・ダウン動作となる。
Example 9 of FIG. 9 by the inventors named "multilevel specific value NOT circuit" (output pull-down) is obtained by realizing the seventh embodiment of FIG. 7 in MOS-FET, a specific power supply line V Illustrations are omitted except for m . In addition, an embodiment in which the input terminal T in is connected to the power supply line V m + 1 through a pull-up resistor and at the same time the input terminal T in is connected to the power supply line V m−1 through a pull-down resistor is also possible. It is.
Example 9 of FIG. 9 with respect to the logical operation is the same as in Example 7 in FIG. 7, the same time to open its output input integer N in the the specific value m, when the input integer N in is different from the specific value m The specific value m is output. Naturally, when a specific value m is output, a pull-down operation is performed.
本発明者が「多値特定値NOT回路」と名付けた図10の実施例10(出力プル・アップ型)は、図8の実施例8をMOS・FETで実現したもので、特定電源線VThe embodiment 10 (output pull-up type) of FIG. 10 named by the present inventor as a “multi-value specific value NOT circuit” is the implementation of the
その論理動作に関して図10の実施例10は、図8の実施例8と同じで、入力整数NThe tenth embodiment of FIG. 10 is the same as the eighth embodiment of FIG.
inin
が特定値mと同じ時その出力を開放し、入力整数NWhen the value is the same as the specific value m, the output is released and the input integer N
inin
が特定値mと違うとき特定値mを出力する。当然、特定値mを出力するときはプル・アップ動作となる。When is different from the specific value m, the specific value m is output. Naturally, when outputting the specific value m, a pull-up operation is performed.
本発明者が「多値特定値AND回路」と名付けた図11の実施例11(出力プル・ダウン型)は、図1の実施例1においてトランジスタ1の代わりに「それと同型のトランジスタ3個」が直列接続され、トランジスタ2の代わりに「それと同型のトランジスタ3個」が直列接続され、入力端子T in1 、T in2 、T in3 の3つが設けられたものである。
入力端子T in1 、T in2 、T in3 の各電位が上述(段落番号[0026]中の★注意2。)した「特定電源電位v m を基準にしたマイナス側オン・オフしきい値電位とプラス側オン・オフしきい値電位」の間にあれば、出力端子T out は特定電源電位v m を出力する一方、入力端子T in1 、T in2 、T in3 の電位v in1 、v in2 、v in3 のうち、1つでも「その両オン・オフしきい値電位(段落番号[0026]中の★注意2。)間」に無ければ、出力端子T out は開放となる。
その論理動作に関して図11の実施例11は、3つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 すべてが特定値mと等しいとき特定値mを出力し、3つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 のうち、少なくとも1つが特定値mと等しくないときその出力を開放する。当然、特定値mを出力するときはプル・ダウン動作となる。
The eleventh embodiment (output pull-down type) of FIG. 11 named by the present inventor as “multi-value specific value AND circuit” is replaced with “three transistors of the same type” instead of the
Input terminal T in1, T in2, each potential of the T in3 is above (paragraph [0026] in ★
Example 11 Figure 11 with respect to its logical operation, three input integers N in1, N in2, N in3 all outputs a specific value m when equal to a particular value m, three input integers N in1, N in2, N of in3, it opens the output time not equal to at least one particular value m. Naturally, when a specific value m is output, a pull-down operation is performed.
図12に示す実施例12(出力プル・アップ型)は、図11の実施例11においてその出力プル・ダウン機能を出力プル・アップ機能に変更する為に、「トランジスタ3、6とダイオード9、12が構成する1方向性スイッチング手段」の各スイッチ端子に1つずつ接続される「特定電源線VExample 12 (output pull-up type) shown in FIG. 12 uses “
このため、その出力プル機能の変更以外の事は図11の実施例11の説明と全く同じである。当然、特定値mを出力するときはプル・アップ動作となる。For this reason, the description other than the change of the output pull function is exactly the same as the description of the
本発明者が「多値特定値NAND回路」と名付けた図13の実施例13(出力プル・ダウン型)は、マルチ・エミッタのNPNトランジスタ87を用いたもので、図7の実施例7を応用したものである。なお、エミッタ接地のNPNトランジスタ83のベース部は2値のダイオードOR回路になっているが、この組合せの代わりに「コレクタ同士、エミッタ同士それぞれを接続した4つのNPNトランジスタをエミッタ接地した2値のトランジスタOR回路」を使うことができる。
また、その論理動作に関して図13の実施例13は、4つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 、N in4 すべてが特定値mと等しいときその出力を開放し、4つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 、N in4 のうち、少なくとも1つが特定値mと等しくないとき特定値mを出力する。特定値mを出力するときはプル・ダウン動作となる。
Example 13 Figure 13 by the inventors named "multilevel specific value NAND circuit" (output pull-down), the one using the
In Example 13 of Figure 13 with respect to its logical operation, four input integer N in1, N in2, N in3 , N in4 all opens the output time equal to the specific value m, 4 inputs integers N in1, N in2, N in3, among N in4, and outputs the specific value m when at least one of not equal to a particular value m. When outputting a specific value m, a pull-down operation is performed.
本発明者が「多値特定値NAND回路」と名付けた図14の実施例14(出力プル・アップ型)は、マルチ・エミッタのPNPトランジスタ88を用いたもので、図8の実施例8を応用したものである。なお、エミッタ接地のPNPトランジスタ86のベース部は2値のダイオードOR回路になっているが、この組合せの代わりに「コレクタ同士、エミッタ同士それぞれを接続した4つのPNPトランジスタをエミッタ接地した2値のトランジスタOR回路」を使うことができる。The embodiment 14 (output pull-up type) of FIG. 14 named by the present inventor as a “multi-value specific value NAND circuit” uses a
また、その論理動作に関して図14の実施例14は、4つの入力整数NAlso, with respect to its logical operation, the
本発明者が「多値特定値OR回路」と名付けた図15の実施例15(出力プル・ダウン型)では、入力端子T in1 、T in2 、T in3 の電位v in1 、v in2 、v in3 のうち、1つでも上述(段落番号[0026]中の★注意2。)した「特定電源電位v m を基準にしたマイナス側オン・オフしきい値電位とプラス側オン・オフしきい値電位」の間にあれば、出力端子T out は特定電源電位v m を出力する一方、入力端子T in1 、T in2 、T in3 の電位v in1 、v in2 、v in3 すべてが「その両オン・オフしきい値電位(段落番号[0026]中の★注意2。)間」の外に有れば、出力端子T out は開放となる。尚、この回路では符号a、b、cを付した各導線同士は接続状態に有る。
また、その論理動作に関して図15の実施例15は、3つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 のうち、少なくとも1つが特定値mと等しいとき特定値mを出力し、その3つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 すべてが特定値mと違うときその出力を開放する。特定値mを出力するときはプル・ダウン動作となる。
In Example 15 of Figure 15 that the present inventor has termed "multilevel specific value OR circuit" (output pull-down), the input terminal T in1, T in2, the potential of T in3 v in1, v in2, v in3 of, even one above (paragraph [0026] in ★
In Example 15 of Figure 15 with respect to the logical operation of the three input integers N in1, N in2, N in3 , and outputs a specific value m when equal to at least one specific value m, the three input integers When all of N in1 , N in2 and N in3 are different from the specific value m, the output is released . When outputting a specific value m, a pull-down operation is performed.
図16に示す実施例16(出力プル・アップ型)は、図15の実施例15においてその出力プル・ダウン機能を出力プル・アップ機能に変更する為に、「トランジスタ3、6とダイオード9、12が構成する1方向性スイッチング手段」の各スイッチ端子に1つずつ接続される「特定電源線VExample 16 (output pull-up type) shown in FIG. 16 is different from Example 15 of FIG. 15 in that the output pull-down function is changed to the output pull-up function. "Specific power supply line V" connected to each switch terminal of "unidirectional switching means 12"
mm
と出力端子TAnd output terminal T
outout
」の両接続を互いにただ入れ換えただけである。The two connections are simply swapped with each other.
このため、その出力プル機能の変更以外の事は図15の実施例15の説明と全く同じである。当然、特定値mを出力するときはプル・アップ動作となる。Therefore, the description other than the change of the output pull function is exactly the same as the description of the fifteenth embodiment of FIG. Naturally, when outputting the specific value m, a pull-up operation is performed.
本発明者が「多値特定値NOR回路」と名付けた図17の実施例17(出力プル・ダウン型)では、図15の実施例15において「トランジスタ39と抵抗57を直列接続した2値インバーター回路」を用いてオン・オフ駆動信号を反転させて、多値特定値OR回路の補出力を出力させる様にしたものである。従って、この回路でも符号a、b、cを付した各導線同士は接続状態に有る。
その論理動作に関して図17の実施例17は、3つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 のうち、少なくとも1つが特定値mと等しい時その出力を開放し、その3つの入力整数N in1 、N in2 、N in3 すべてが特定値mと違うとき特定値mを出力する。特定値mを出力するときはプル・ダウン動作となる。
2 In Example 17 of Figure 17, the present inventor has termed "multilevel specific value NOR circuit" (output pull-down), the
That
図18に示す実施例18(出力プル・アップ型)は、図17の実施例17においてその出力プル・ダウン機能を出力プル・アップ機能に変更する為に、「トランジスタ3、6とダイオード9、12が構成する1方向性スイッチング手段」の各スイッチ端子に1つずつ接続される「特定電源線VIn Example 18 (output pull-up type) shown in FIG. 18, in order to change the output pull-down function to the output pull-up function in Example 17 of FIG. 17, “
このため、その出力プル機能の変更以外の事は図17の実施例17の説明と全く同じである。当然、特定値mを出力するときはプル・アップ動作となる。For this reason, the description other than the change of the output pull function is exactly the same as that of the
後述(段落番号[0049]。)する「最後の補足」の●c)項で述べる通り、各実施例には『電圧方向または電圧極性に関して対称的な関係に有る多値論理回路』が存在する。As described in the section “c) of“ Last Supplement ”to be described later (paragraph number [0049]), each embodiment has“ a multi-value logic circuit having a symmetrical relationship with respect to the voltage direction or voltage polarity ”. .
この場合、前述(段落番号[0016〜0017、0019]。)の通り「前記第1定電位から前記第N定電位まで番号順にこれらの定電位が高くなって行く」のではなく、正反対に前記第1定電位から前記第N定電位まで番号順にこれらの定電位が低くなって行き、前記しきい値電位の各極性が正反対に入れ換わる等している。In this case, as described above (paragraph numbers [0016 to 0017, 0019]), these constant potentials increase in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential. These constant potentials decrease in numerical order from the first constant potential to the Nth constant potential, and the polarities of the threshold potentials are switched in opposite directions.
その結果、本発明の各多値論理回路が「前記第1定電位から前記第N定電位まで番号順にこれらの定電位が低くなって行く場合」、これらは「2値論理回路で言えば正論理の論理回路に対する負論理の論理回路の様な負論理の多値論理回路」に相当する。As a result, each multi-value logic circuit of the present invention “when these constant potentials decrease in numerical order from the first constant potential to the N-th constant potential”, these are “positive logics in the case of a binary logic circuit”. This corresponds to a negative logic multi-value logic circuit such as a negative logic circuit for a logic logic circuit.
ついでながら、図19に「本発明の実施例ではない、最高電源電位vn−1の電源線Vn−1用の多値論理回路(本発明者は多値特定値AND回路と呼ぶ。)」を示す。2値インバーター回路を途中に接続すれば、図19の多値論理回路は最高電源電位vn−1の電源線Vn−1用の「多値特定値NAND回路と呼ぶ多値論理回路」になる。点線で示す各ダイオードは有っても無くても構わない。当然、図19の多値論理回路に対して負論理の多値論理回路が存在する。
一方、図20に「本発明の実施例ではない、最低電源電位v0の電源線V0用の多値論理回路(本発明者は多値特定値AND回路と呼ぶ。)」を示す。2値インバーター回路を途中に接続すれば、図20の多値論理回路は最低電源電位v0の電源線V0用の「多値特定値NAND回路と呼ぶ多値論理回路」になる。点線で示す各ダイオードは有っても無くても構わない。当然、図20の多値論理回路に対して負論理の多値論理回路が存在する。
Incidentally, FIG. 19 shows that “ a multi-value logic circuit for the power supply line V n−1 having the highest power supply potential v n−1 which is not an embodiment of the present invention (this inventor calls a multi-value specific value AND circuit). Is shown. If the binary inverter circuit is connected in the middle, the multi-value logic circuit of FIG. 19 becomes a “ multi- value logic circuit called a multi- value specific value NAND circuit ” for the power supply line V n−1 having the highest power supply potential v n−1. Become. Each diode indicated by a dotted line may or may not be present. Naturally, there is a negative logic multi-value logic circuit as compared to the multi-value logic circuit of FIG.
On the other hand, FIG. 20 shows a “ multi-valued logic circuit for the power supply line V 0 having the lowest power supply potential v 0 (which is called the multi-value specific value AND circuit)” which is not an embodiment of the present invention. If the binary inverter circuit is connected halfway, the multi-value logic circuit of FIG. 20 becomes a “multi-value logic circuit called a multi- value specific value NAND circuit ” for the power supply line V 0 having the lowest power supply potential v 0 . Each diode indicated by a dotted line may or may not be present. Naturally, there is a negative logic multi-value logic circuit for the multi-value logic circuit of FIG.
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************* 最 後 の 補 足 **************
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最後に以下の事を補足する。
●a)各実施例において点線で示す各ダイオードは有っても良いし、無くても良いことを示す。
●b)各実施例において各ダイオードの代わりに「そのコレクタとベースを直結したバイポーラ・トランジスタ」、「そのドレインとソースを直結した接合型FET」、「そのドレインとゲートを直結したバイポーラ・モードのSIT又はGTBT」、「そのゲート、バックゲート及びソースを接続したノーマリィ・オフ型MOS・FET」又は「そのドレイン・バックゲート間、そのソース・バックゲート間それぞれが導通しない様にそのバックゲート電位を保ち、そのドレインとゲートを接続したノーマリィ・オフ型MOS・FET」を1つずつ使用できる。
●c)各実施例において各電源電位の高低を正反対にして、各可制御スイッチング手段を「それと相補関係に有る可制御スイッチング手段(例:Nチャネル型MOS・FETに対するPチャネル型MOS・FET)」で1つずつ置き換え、方向性の有る各構成要素(例:ダイオード)の向きを逆にした「元の実施例に対して電圧方向または電圧極性に関して対称的な関係に有る実施例」もまた可能である。但し、その場合、その機能が元と同じ場合も有るし、違う場合も有る。
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************ LAST SUPPLEMENT **************
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Finally, the following will be supplemented.
A) Indicates that each diode indicated by a dotted line may or may not be present in each embodiment.
B) In each embodiment, instead of each diode, “bipolar transistor with its collector and base directly connected”, “junction FET with its drain and source directly connected”, “bipolar mode with its drain and gate directly connected” "SIT or GTBT", "Normally off-type MOS FET with its gate, back gate and source connected" or "Back gate potential between the drain and back gate, so that the source and back gate are not conductive. Can be used one by one, normally-off type MOS FET having its drain and gate connected.
C) In each embodiment, the level of each power supply potential is reversed, and each controllable switching means is defined as “controllable switching means in a complementary relationship (eg, P-channel MOS • FET with respect to N-channel MOS • FET). "Each embodiment having a symmetrical relationship with respect to the voltage direction or voltage polarity with respect to the original embodiment" in which the direction of each directional component (e.g., diode) is reversed is replaced one by one. Is possible. However, in that case, the function may be the same as the original or may be different.
●d)『多値特定値EQUAL回路』は『多値特定値SAME回路』又は『多値特定値判定回路』という呼び名でも良い。
●e)本発明の場合、多値数(N値のNのこと。)がいくつであっても、その回路構成を変更する必要が無く、5値でも10値でも100値でも同じ回路構成で良く、自由度、柔軟性、対応力が有る。ただ接続する電源線などの接続を変更するだけで済む。
●f)本発明では「出力を開放する」という多値論理出力の仕方ができるので、出口手段(例:出力端子など。)を「プル・アップ抵抗またはプル・ダウン抵抗」などで『特定定電位供給手段(例:特定電源線V m 。)以外の定電位供給手段』又は『定電位供給手段V0〜Vn−1以外の追加・定電位供給手段』に接続して「出力電位プル・スイッチング手段がオフの時の出力電位」を自由に変更することができる。
詳細には、プル・ダウン型の各多値論理回路の場合には、その出力端子T out をプル・アップ抵抗等を介して「特定電源線V m より電位の高い他の電源線」または「特定電源線V m より電位が高く、電源線V m+1 〜V n−1 以外の追加・電源線」に接続する。
一方、プル・アップ型の各多値論理回路の場合には、その出力端子T out をプル・ダウン抵抗等を介して「特定電源線V m より電位の低い他の電源線」または「特定電源線V m より電位が低く、電源線V 0 〜V m−1 以外の追加・電源線」に接続する。
D) “Multi-value specific value EQUAL circuit” may be called “multi-value specific value SAME circuit” or “multi-value specific value determination circuit” .
E) In the case of the present invention, there is no need to change the circuit configuration regardless of the number of multi-values (N of N values), and the same circuit configuration can be used for 5 values, 10 values, or 100 values. Good, flexible, flexible and responsive. You just need to change the connection of the power line to connect.
● f) In the present invention, since it is the way of multi-valued logic output of "opening the output" exit means (eg. Such as an output terminal) "identify like" pull-up resistor or pull-down resistors " constant potential supply means (eg. a particular power supply line V m) other than the constant potential supplier "or" constant potential supply means V 0 ~V additional non n-1 · connected to a constant potential supply unit "" output voltage pull switching means can freely change the output voltage level "when off.
Specifically, in the case of each pull-down type multi-value logic circuit, the output terminal T out is connected to “ another power line having a higher potential than the specific power line V m ” or “ higher potential than the specific power supply line V m, connected to the add-power line "other than the power line V m + 1 ~V n-1 .
On the other hand, in the case of each pull-up type multi-value logic circuit, its output terminal T out is connected to “ another power line having a lower potential than the specific power line V m ” or “specific power source” via a pull-down resistor or the like. The potential is lower than that of the line V m and is connected to an additional / power line other than the power lines V 0 to V m−1 ”.
●g)前述(段落番号0010〜0011)した『多値論理処理の種類数の超・爆発的ぼう大さ』に関する数学的説明では、控え目に1桁(けた)2入力の場合で説明したが、さらに桁数や入力数の増加により『超・超・……超・爆発的ぼう大さ』になる。例えば10値1桁3入力の場合でさえ10の1,000乗もの種類の多値論理処理、多値論理関数が有り、まさに天文学的数字である。
●h)半導体の(基板)多層化技術(=3次元化IC技術)や低電圧化技術は『多進法論理回路、多進法演算回路、多進法記憶回路、多進法コンピューター等』の実用化を強力にアシストする。もし半導体の多層化技術、低電圧駆動と耐電圧維持の両立技術、省エネルギー技術、冷却技術などがどんどん進歩すれば、64進法、100進法、128進法の論理回路、演算回路、記憶回路もしくはコンピューター等も可能になり、64進法、100進法、128進法の超・超・………超ウルトラ・スーパー・コンピューターが出現するかもしれない。
●i)ところで10進法コンピューター『DC』(Decimal Computer)が「現在の2進法コンピューターが引き起こす『コンピューター過剰適応症』と呼ばれる症候群」を無くしたり、予防したり、緩和(かんわ)したり、又は、治(なお)したり、することが期待される。『コンピューター過剰適応症』では「0」か「1」しかないコンピューターの2進法的な思考に同一化して、「曖昧(あいまい)な余地を残す他者」とのコミュニケーションができなくなり、人間関係が悪化する。
参考:日本経済新聞(東京版)の2002年3月11日付け朝刊のp.34『心蝕 (むしば)むテクノストレス』。
この事は『人間ぽい、人に優しいコンピューター、ニューロ・コンピューターまたは人工知能を造るには多進法、特に10進法の方が良い』こと、及び、『ファジィー制御にも多進法、特に10進法の方が向いている』ことを示唆(しさ)している。
ただこれらの事は『曖昧な表現をする文化』を持つ日本などアジア系では当てはまり、『YES、NOがはっきりした文化』を持つ欧米系では当てはまらないかもしれない。であるなら、『多進法コンピューター等は日本などアジア系が向いていて、得意分野ではないだろうか?』
● g) In the mathematical explanation regarding the “ excessive number of types of multi-valued logic processing / explosive size” described above (paragraph numbers 0010 to 0011) , it has been conservatively explained in the case of two digits in one digit. In addition, the number of digits and the number of inputs will increase to become “super, super… .super, explosive”. For example, even in the case of 10 values, 1 digit and 3 inputs, there are 10 kinds of multi-value logic processing and multi-value logic functions, which are astronomical numbers.
● h) Semiconductor (substrate) multi-layer technology (= 3D IC technology) and low-voltage technology are "multi-adic logic circuit, multi-adic arithmetic circuit, multi-adic memory circuit, multi-adic computer, etc." Powerfully assist in the practical application of If semiconductor multi-layer technology, low-voltage drive and withstand voltage maintenance technology, energy-saving technology, cooling technology, etc. continue to advance, 64, 100, and 128 logic circuits, arithmetic circuits, and memory circuits Or a computer etc. will be possible, and the super-ultra-super computer of 64 base, 100 base, 128 base may appear.
● i) By the way, the decimal computer “DC” (Decimal Computer) eliminates, prevents, or alleviates the “syndrome called“ computer over-adaptation ”caused by the current binary computer” Or it is expected to be cured. “Computer over-adaptation” makes it impossible to communicate with “others who leave ambiguous room” by identifying them with the binary thinking of computers that have only “0” or “1”. Gets worse.
Reference: p. Of the morning edition dated March 11, 2002 of the Nihon Keizai Shimbun (Tokyo edition). 34 “Mushiba Mu Techno Stress”.
This means that “multiple, especially decimal, is better for building human-friendly, human-friendly computers, neurocomputers or artificial intelligence”, and “multi-adic, especially 10 for fuzzy control. It suggests that the decimal system is better.
However, these things may apply to Asians, such as Japan, which has “an ambiguous expression culture”, and may not apply to Western countries, which have “a clear culture of YES, NO”. If so, “Isn't the multi-adic computer, etc. suitable for Asians such as Japan, and is a specialty? ]
●j)多進法論理回路、多進法コンピューター等が2進法のそれらより、たとえ消費電力が大きくなったり、部品点数が多くなったりしたとしても、これら欠点を上回る高性能や利点が有れば実用化の価値が有る。上述の『人に優しい』もその利点の1つであるが、同じデータ線の数なら送れる情報量の多さ、10進法なら2進数・10進数の変換誤差が無いこと、桁上りの回数が少ないこと、等もその利点である。他にも有る。
●k)電力損失に関して直感的には電源電圧の大きさから10進法回路は2進法回路の電圧10倍の2乗=100倍も電力損失が大きいと思われるが……。10進法回路の場合、10電源電位に必要な電源数は9個で、合計電圧は9倍である。また、各信号がいつも最低電位と最高電位の間をフル・スウィングする訳ではないから、その電力損失の算出には統計処理が必要である。その上、各電源線による互いの静電遮蔽(しゃへい)効果、シールド効果が働く?から、充放電エネルギーと関係する信号線などの浮遊静電容量の影響がどうなるか?
●l)多値化によってクロック周波数などを下げることができる可能性がある。なぜなら、送れる情報量、扱う情報量が多いからである。低周波化によってC・MOS・FETのゲート・ソース間静電容量などの充放電回数が減るので、電力消費は下がる。
●m)当然の事ながら、図3、図5、図7、図9、図13の各実施例において、出力端子T out の電位が電源線V m の電位v m より低くならない場合は、逆阻止用のダイオード9や10を接続する必要は無い。同様に、図4、図6、図8、図10、図14の各実施例においても、正反対に出力端子T out の電位が電源線V m の電位v m より高くならない場合は、逆阻止用のダイオード12を接続する必要は無い。
● j) Multi-ary logic circuits, multi-ary computers, etc. have higher performance and advantages than those of binary systems even if they consume more power or have more parts. If it is, there is value in practical use. One of the advantages of the above-mentioned “human-friendly” is that the amount of information that can be sent is the same number of data lines, there is no binary / decimal conversion error in decimal, and the number of carry-overs. The advantage is that there are few. There are others.
● k) In terms of power loss, the power supply voltage is intuitively considered that the decimal circuit has a power loss as large as the square of the
L) There is a possibility that the clock frequency and the like can be lowered by multi-leveling. This is because there is a large amount of information that can be sent and handled. Lowering the frequency reduces the number of charge / discharge cycles such as the capacitance between the gate and source of the C / MOS / FET, thereby reducing the power consumption.
M) As a matter of course, in each of the embodiments of FIGS. 3, 5, 7, 9, and 13, if the potential of the output terminal T out is not lower than the potential v m of the power supply line V m , There is no need to connect blocking
Claims (1)
「『第1定電位から第N定電位まで番号順にこれらの定電位が高くなって行く、又は、低くなって行くN個の定電位』を供給し、その各定電位と0〜(N−1)の各整数がその第1定電位とその整数0から順々に1対1ずつ対応すると定義された第1定電位供給手段〜第N定電位供給手段」と、
「S個の入力電位信号の入口となる第1の入口手段〜第Sの入口手段」と、
「出力電位信号の出口となる出口手段」と、
「その第2定電位供給手段〜その第(N−1)定電位供給手段のうち、1つの特定定電位供給手段と前記出口手段の間に接続され、オン駆動されたとき前記出口手段の電位を前記特定定電位供給手段の特定定電位にプル・アップするかプル・ダウンするかのどちらか一方を行い、オフ駆動されたとき前記出口手段の少なくとも『オン駆動時プル・アップするならプル・アップ方向、プル・ダウンするならプル・ダウン方向』の出力を開放する出力電位プル・スイッチング手段」と、
「『S=1の場合は1つの前記入力電位信号に対応する整数、S≧2の場合は[S個の前記入力電位信号のそれぞれに対応するS個の整数のすべて]か[S個の前記入力電位信号のそれぞれに対応するS個の整数のうち、少なくとも1つ]』が『1〜(N−2)の整数の中で前記特定定電位に対応する特定値』に対して等しいかそうでないかを判別するのであるが、『前記特定定電位を基準にしてあらかじめ決められたプラス側とマイナス側の両しきい値電位』に基づいて等しいか、『前記特定定電位より1つ上の前記定電位を基準にしてあらかじめ決められたマイナス側のしきい値電位と、前記特定定電位より1つ下の前記定電位を基準にしてあらかじめ決められたプラス側のしきい値電位』に基づいてそうでないかを判別する数値判別手段」と、
「前記数値判別手段によって制御され、『等しければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオン駆動し、そうでなければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオフ駆動する』か『正反対に等しければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオフ駆動し、そうでなければ前記出力電位プル・スイッチング手段をオン駆動する』オン・オフ駆動手段」、
を有することを特徴とする多値論理回路。
ただし、1つの前記手段が複数の前記手段を兼ねることもある。
3 or 3 or more predetermined plurality expressed by N, predetermined natural number when expressed in S,
"" The first constant potential of these in numerical order from the constant potential to the N-th constant potential becomes higher, or, N pieces of subjecting the sheet to a constant potential "which becomes lower, 0 and each of its constant potential (N -1), the first constant potential supply means to the Nth constant potential supply means defined as one-to-one correspondence with the first constant potential in order from the integer 0 , "
The "first input mouth means, second S of the incoming mouth means comprising an inlet for the S input potential signal",
And "exit means that the exit of the output potential signal",
"Among the second constant potential supply unit - the first (N-1) constant potential supply means, coupled between the one specific constant potential supply means and the exit means, said outlet means when it is ON-driven When the potential is pulled up or down to the specific constant potential of the specific constant potential supply means, and when it is driven off, at least the "extracting if pulling up during on driving" up direction, the output potential pull switching means for opening the output of the pull-down direction "," If you pull down,
“When S = 1, an integer corresponding to one of the input potential signals, and when S ≧ 2, [all S integers corresponding to each of the S input potential signals] or [S Whether at least one of S integers corresponding to each of the input potential signals] is equal to “a specific value corresponding to the specific constant potential among the integers 1 to (N−2)”. It is determined whether or not it is the same based on “both threshold potentials on the positive side and the negative side determined in advance with reference to the specific constant potential” or “one higher than the specific constant potential” The negative threshold potential determined in advance with reference to the constant potential and the positive threshold potential determined in advance with reference to the constant potential one lower than the specific constant potential. Numeric discriminator that determines whether it is not based on And ",
“Controlled by the numerical discriminating means, “ if the output potential pull / switching means is turned on if they are equal, otherwise the output potential pull / switching means is driven off ”or“ if they are equal, the output potential pull / switching means is turned off ”.・ Turn off the switching means, otherwise turn on the output potential pull switching means ” on / off drive means”,
Multivalued logic circuit and having a.
However, one said means may serve as several said means.
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