Developed ternary processor units based on analog models of ternary logic elements

封面

如何引用文章

全文:

详细

Background and Objectives: The transition of digital technology from a binary base to a ternary number system, that is, the use of three possible states within one digit – false/uncertain/true – allows one to obtain a number of advantages and, in general, provides a real opportunity to increase the performance of microprocessor technology, all other things being equal. The presence of functional analog models of basic and additional combinational ternary logical elements in CAD systems allows the correct modeling of complex devices of digital ternary technology. So, the goal of the work is to develop the main combinational units of the ternary processor, which are main parts of its arithmetic logic unit. Materials and Methods: The software package for analysis and automatic design of electronic circuits was used to develop analog models of ternary logic elements. This program made it possible to analyze transient processes, parameters and interaction features of the developed logical elements and ternary digit units, based on such elements. Results: Based on analog models of basic and additional ternary logic elements, a controlled inverter, a single-bit ternary adder modulo 3, half-carry and full-carry circuits, a ternary half adder and a full ternary single-bit adder have been designed. Conclusion: The developed nodes, along with the previously presented basic ternary combinational logical elements, have allowed to further implement on their basis the heart of the ternary processor – the arithmetic logic unit.

作者简介

Andrey Semenov

Saratov State University

ORCID iD: 0000-0002-1621-6530
SPIN 代码: 5041-9550
Scopus 作者 ID: 57193753260
Researcher ID: AIA-8309-2022
410012, Russia, Saratov, Astrakhanskaya street, 83

Sergey Venig

Saratov State University

ORCID iD: 0000-0002-4759-5828
SPIN 代码: 2197-6147
410012, Russia, Saratov, Astrakhanskaya street, 83

Alexei Dronkin

Saratov State University

ORCID iD: 0009-0009-5762-9073
SPIN 代码: 8179-2618
410012, Russia, Saratov, Astrakhanskaya street, 83

参考

  1. Кушнеров А. Троичная цифровая техника. Ретроспектива и современность. URL: http://314159.ru/kushnerov/kushnerov1.pdf (дата обращения: 20.09.2024).
  2. Heung A., Mouftah H. T. Depletion/Enhancement CMOS for a low power family of three-valued logic circuits // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 1985. Vol. SC-20, № 2. P. 609–616. https://doi.org/10.1109/JSSC.1985.1052354
  3. Three-Valued Logic (Применение трехзначной логики). URL: https://trilog.narod.ru/index.htm (дата обращения: 10.10.2024).
  4. Султанов И. А. Исследование элементов троичной логики на примере троичного инвертора // Молодой ученый. 2016. № 28 (132). С. 182– 194.
  5. Дронкин А. С., Семёнов А. А. Модели троичных логических элементов и их применение в схемотехнике процессоров // Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро– и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами : сб. статей Восьмой Всероссийской научной школы-семинара / под ред. проф. Ал. В. Скрипаля. Саратов : Изд-во «Саратовский источник», 2021. С. 31–36.
  6. The MOnSter 6502. A dis-integrated circuit project to make a complete, working transistor-scale replica of the classic MOS 6502 microprocessor. URL: https://monster6502.com (дата обращения: 20.09.2024).
  7. Electronic Workbench 5.12 for Windows. URL: https://electronicworkbenchewb.com/electronic-workbench-download/ (дата обращения: 25.11.2024).
  8. Jones D. W. Standard Ternary Logic. URL: https://homepage.cs.uiowa.edu/~dwjones/ternary/logic.shtml/ (дата обращения: 25.11.2024).
  9. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы : справочник. М. : Радио и связь, 1989. 352 с.
  10. Jones D. W. Fast Ternary Addition. URL: https://homepage.divms.uiowa.edu/~jones/ternary/arith.shtml (дата обращения: 25.11.2024).
  11. Овчинников К. С., Дронкин А. С., Семёнов А. А. Элементы троичной последовательностной логики // Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро- и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами : сб. статей Девятой Всероссийской научной школы-семинара / под ред. проф. Ал. В. Скрипаля. Саратов : Изд-во «Саратовский источник», 2022. С. 57–61.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».