[发明专利]一种超导电路的清零方法及系统

说明书

本发明提出一种超导电路的清零方法及系统，包括：发送清零指令信号至非破坏读出寄存器的指令输入接口，非破坏读出寄存器根据高频局部时钟信号输出数据至第一磁通量子分离器件，第一磁通量子分离器件将输出数据分离为清零信号和触发信号，并将清零信号输入至超导处理器各流水级之间的超导寄存器；输入低频系统时钟信号至第二磁通量子分离器件，第二磁通量子分离器件将低频系统时钟信号拆分为第一低频系统时钟脉冲和第二低频系统时钟脉冲；第一D触发器根据触发信号和第一低频系统时钟脉冲，输出信号脉冲，第二磁通量子分离器件根据信号脉冲和第二低频系统时钟脉冲，输出延时脉冲，非破坏读出寄存器根据延时脉冲进行复位，以停止输出清零信号。

技术领域

本发明涉及超导计算机中的超导电路元器件设计领域，并特别涉及一种超导电路的清零方法及系统。

背景技术

超导电路技术是未来计算机重要技术发展方向，美国、日本、英国以及南非等国家，均重视超导器件研究技术开发工作，国内也有不少单位持续不断的开展超导元器件及其计算机等研发工作。现有超导电路元器件设计大都基于行波流水，没有传统的触发器概念，致使实现寄存器功能比较困难。在国际上，如美国、日本等研发机构，提出利用有限的单元构建串行移位寄存器，但是这类寄存器读写只能串行移位，性能比较低下。而对于多级流水超导处理器中所需要用到的清零信号发生装置尚未有具体设计被提出。

现有超导电路技术的缺点和不足为大部分处理器电路设计是基于行波流水，没有传统的流水机制。这造成运行效率低下，无法充分发挥超导电路的高速优势，也难以兼容当前计算机软件系统。针对超导寄存器清零信号发生装置的发明研究目前处于空白状态。

发明内容

本发明的目的是解决超导处理器电路设计在引入超导寄存器的情况下，在得到一个清零指令信号后，需要为相应的超导寄存器提供有效的符合实际工作时序要求的清零信号。因此提出了一种超导电路清零信号产生装置。

针对现有技术的不足，本发明提出一种超导电路的清零方法，其中包括：

步骤1、发送清零指令信号至非破坏读出寄存器的指令输入接口，该非破坏读出寄存器根据高频局部时钟信号输出数据至第一磁通量子分离器件，该第一磁通量子分离器件将该输出数据分离为清零信号和触发信号，并将该清零信号输入至超导处理器各流水级之间的超导寄存器；

步骤2、输入低频系统时钟信号至第二磁通量子分离器件，该第二磁通量子分离器件将该低频系统时钟信号拆分为第一低频系统时钟脉冲和第二低频系统时钟脉冲；

步骤3、该第一D触发器根据该触发信号和该第一低频系统时钟脉冲，输出信号脉冲，该第二磁通量子分离器件根据该信号脉冲和该第二低频系统时钟脉冲，输出延时脉冲，该非破坏读出寄存器根据该延时脉冲进行复位，以停止输出该清零信号。

所述的超导电路的清零方法，其中该高频局部时钟信号为超导处理器中采用行波流水工作方式的逻辑门提供时钟信号。

所述的超导电路的清零方法，其中该低频系统时钟信号为超导处理器中采用超导寄存器控制的多级流水电路提供的时钟信号。

所述的超导电路的清零方法，其中清零指令信号与高频局部时钟信号间的时间间隔大于非破坏读出寄存器对时钟信号的反应时间。

所述的超导电路的清零方法，其中该清零指令信号、该高频局部时钟信号、该输出数据、该清零信号、该触发信号、该清零信号、该低频系统时钟信号、该第一低频系统时钟脉冲和该第二低频系统时钟脉冲均为单磁通量子脉冲。

本发明还提出了一种超导电路的清零系统，其中包括：

模块1、发送清零指令信号至非破坏读出寄存器的指令输入接口，该非破坏读出寄存器根据高频局部时钟信号输出数据至第一磁通量子分离器件，该第一磁通量子分离器件将该输出数据分离为清零信号和触发信号，并将该清零信号输入至超导处理器各流水级之间的超导寄存器；