Реверсивный регистр сдвига

Реверсивный регистр сдвига

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств хранения и сдвига информации. Целью изобретения является расширение области применения регистра за счет обеспечения самосинхронного режима его работы. Это позволяет использовать регистр как в устройствах с внешней синхронизацией, так и в самосинхронных устройствах. Входные и выходные сигналы регистра являются парофазными. Регистр содержит ячейки памяти 4, первый и второй блоки сопряжения. Для достижения поставленной цели в регистр введены блок индикаторов, распределитель управляющих сигналов и блок местного управления, а в каждую ячейку памяти 4 - четыре дополнительных элементов И-НЕ 5-8. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 11 С 19/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2бЗ272В29 .. Б27?ВB 2б 27 Л Z9

2б 272ВО 25 272В 2У

Я55В57 (21) 4706258/24 (22) 16.06.89 (46) 23,05,93, Бюл. N 19 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И, Ульянова (Ленина). (72) В,И, Варшавский, В,И. Красюк, Н,М.

Кравченко и В.Б. Мараховский (56) Букреев И.Н„ Мансуров B,M., Горячев

В.И. Микроэлектронные схемы цифровых устройств, — М,, Советское радио, 1973, с. 115, 119, рис. 4.15в, Авторское свидетельство СССР

М 734809, кл. 6 11 С 19/00, 1978. (54) РЕВЕРСИВНЫЙ РЕГИСТР СДВИГА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при

5Ц 1817135 А1 проектировании устройств хранения и сдвига информации. Целью изобретения является расширение области применения регистра за счет обеспечения самосинхронного режима его работы. Это позволяет использовать регистр как в устройствах с внешней синхронизацией, так и в самосинхронных устройствах. Входные и выходные сигналы регистра являются парофазными.

Регистр содержит ячейки памяти 4, первый и второй блоки сопряжения. Для достижения поставленной цели в регистр введены блокиндикаторов,распределительуправляющих сигналов и блок местного уп равления. а в каждую ячейку памяти 4 — четыре дополнительных элементов И-НЕ 5-8. 6 ил.

1817135

20

40

50

Изобретение относится к вычислительной технике и цифровой автоматике и может быть использовано при построении различных функциональных узлов процессоров и других средств вычислительной техники, а также в устройствах хранения и обработки дискретной информации, Цель изобретения — расширение области применения реверсивного регистра сдвига эа счет обеспечения самосинхронного режима его работы.

Ха фиг, 1 приводится структурная схема реверсивного регистра сдвига; на фиг. 2— схема ячеек памяти регистра; на фиг. 3— схема блока индикаторов, вариант выполнения; на фиг. 4 — схема распределителя управляющих сигналов, вариант; на фиг. 5— схема блока местного управления, вариант; на фиг. 6 — схема первого и второго блоков сопряжения совместно с ячейками памяти, вариант.

Реверсивный регистр сдвига (фиг, 1) содержит первый 1 и второй 2 блоки сопряжения и ячейки памяти 3, каждая из которых 4i (фиг. 2, i = 1,2„.„п) состоит из четырех элементов И вЂ” НЕ 5, 6. 7 и 8 и имеет первый вход

9, выход 10. выход 11 и второй вход 12. На фиг, 1 показаны также первый выход 13 и выход i4 первого блока сопряжения 1 и первый выход 15 и выход 16 второго блока сопряжения 2, вторые выходы 17 и 18 первого

1 и второго 2 блоков сопряжения являются первым и вторым прямыми информационными выходами регистра, Кроме того, в состав реверсивного регистра сдвига входят блок индикаторов 19, распределитель управляющих сигналов 20 и блок местного управления 21, а в каждую ячейку памяти 4 — введены пятый 22, шестой

23, седьмой 24 и восьмой 25 элементы И—

НЕ, выходы 26, 27, 28, 29 которых соединены с входами соответствующих групп 30, 31, 32, 33 блока индикаторов 19, выходы которого 34, 35, 36, 37 соединены соответственно с первым 38, вторым 39, третьим 40 и четвертым 41 входами распределителя управляющих сигналов 20, пятый 42, щестой

43, седьмой 44 и восьмой 45 входы которого соединены соответственно с первым 46, вторым 47, третьим 48 и четвертым 49 выходами блока местного управления 21, первый

50, второй 51, третий 52 и четвертый 53 выходы распределителя управляющих сигналов 20 соединены с третьими входами 54, 55, 56 и 57 соответствующих элементов И- 55

НЕ 5-8 каждой ячейки памяти, девятый вход

58 распределителя управляющих сигналов

20 соединены соответственно с первым 60 . -- и вторым 61 входами блока местного управления 21, третий 62, четвертый 63, пятый 64 и шестой 65 входы которого являются первыми прямым и инверсным и вторыми пря.мым и инверсным входами регистра, четвертый 49 и пятый 66 выходы блока местного управления 21 соединены со вторым 67 и третьим 68 входами первого блока сопряжения 1, четвертый 69, пятый

70 и шестой 71 входы которого соединены соответственно с первым 50, третьим 52 и четвертым 53 выходами распределителя управляющих сигналов 20, третий выход 72 первого блока сопряжения 1 является первым инверсным выходом регистра, а четвертый выход 73 — соединен с последним входом четвертой группы 33 блока индикаторов 19, второй 74. и третий 75 входы второго блока сопряжения 2 соединены с шестым 76 и третьим 48 выходами блока местного управления 21, четвертый 77 вход — соединен с вторым 51 выходом распределителя управляющих сигналов 20, а пятый 78 вход — с выходом 79 третьего элемента И вЂ” НЕ 7 последней ячейки памяти 4, третий выход 80 второго блока сопряжения

2 является вторым инверсным выходом.регистра, Реверсивный регистр сдвига работает с парафазными кодами сигналов в режиме

"Запрос-ответ", при этом в процессе функционирования регистр может находиться в одном из двух состояний: хранения информации и в рабочем состоянии сдвига информации в заданном направлении, Каждое из указанных состоящий однозначно идентифицируется значениями входных и выходных сигналов регистра.

В исходном состоянии хранения инфор. мации на первых прямом 62 и инверсном 63 и на вторых прямом 64 и инверсном 65 вхо- . дах регистра сигналы имеют значение логического нуля. На первых прямом 17 и инверсном 72 и вторых прямом 18 и инверсном 80 выходах регистра сигналы также находятся в значении логического нуля.

Обозначим сигналы на первых входах регистра через z и Р, на вторых входах — через

z" и z", Соответственно сигналы на первых выходах регистра будем обозначать через у и у", а на вторых выходах — через у" и у", Тогда исходное состояние хранения информации характеризуется следующим набором значений входных и выходных сигналов:

z ==z ==--z" =z" =0è ó =у =у" =у" =p, Элементы И вЂ” НЕ 7 и 8 в каждой ячейке памяти 4 (фиг. 2) находятся в состоянии 1, элементы И-НЕ 5 и 6 каждой ячейки памяти 4 осуществляют хранение парафазного кода

1817135 одного бита информации, соответствующе- ячейки памяти 4. Количество ячеек памяти 4

ro значению одного разряда слова инфор- определяет разрядность реверсивного ремации, хранящегося в регистре. Обозначим гистра сдвига. Исходное состояние элеменэтот код через(х, х). Если после включения тов И вЂ” HE 5 — 8 в каждой ячейке памяти регистра сигнал логической единицы на вхо- 5 обеспечивается набором значений управляде начальной установки регистра 58сбрасы- ющих сигналов (Т1, Т2, Т3. Т4} = (1,1,0,0). вался в О, то регистр находится в начальном Последовательное изменение значений уписходном состоянии хранения информа- . равляющих сигналов Т1. Т2; Т4 приводит к ции, при котором элементы И вЂ” НЕ 5 и 6: изменению состояний элементов И вЂ” HE 5 — 8 всех ячеек памяти 4 хранят парафазный 10 каждой ячейки памяти, и при определенной код нуля (х. х) = (О, 1), что соответствует, последовательности наборов значений упхранению в реверсивном регистре сдвига равляющих сигналов вызывает сдвиг иннулевого информационного слова.: . формаций, храня цейся ячейками памятй, Запуск процесса сдвига информации -.- В табл. 1 и табл.2 приведеныдве йоследо. происходит при подаче на однуиз выходных 15 -вательности наборов значений управляющих пар регистра 62, 63 или 64, 65 парафазного сигналовТ1-Т4исоответствующиекаждомунакода г A z, Y.е. возникновению сигнала логи- бору значений управляющих сигналов состоя. ческой единицы на одном из указанных вхо-. ния элементов И-НЕ 5 — 8для t-й ячейки памяти. дов. При этом сигнал логической единицы. При этом табл. 1 иллюстрирует процесс выполна входах 62 и 63 осуществляет запуск сдви- 20 нения сдвига snpaea, а табл, 2 — влево. га информации на одйй разряд вправо, по.- .:В таблицу введены:- два дополнительявление единичного сигнала на входах 64 и ных столбца, в которых указаны значения

65 приводит к сдвигу информации на один.: выходных сигналов соответственно элеменразряд влево,:: .: тов И вЂ” HE 8 предыдущей ячейки. памяти и

В процессе сдвига информации в реги- 25 элемента И-НЕ 5 последующей ячейки па стре можно выделить две фазы рабочего .. мяти, состояния регистра — фазу установки и фазу:.. Через у,у обозначено значение прямой .

".. гашения, Фаза установки начинается с мо- и инверсной частей парафазного кода, хра" мент подачи входного сигнала на входную -:нящегося в предыдущей и последующей пару62,63либона64,65. Завершаетсяфаза 30: ячейках йамяти регистра, через г прямая

- ус-гановки формированием выходного сиг- .. часть. парафазного кода, хранящегося в нала на выходе регистра 18, 80 или 17, 72 в. : ячейке (1+ 2), сдвигаемая в элемент И вЂ” HE 5 зависимости отнаправлениясдвига — впра- (! + 1)-ой ячейки памяти при выполнении во или влево. Получаемый при этом на од-: сдвига влево на один разряд. ном из указанных выходов регистра сигнал 35 Закон изменения значений управляюсоответствует парафазному коду бита ий- - щих сигналов Т1-Т4 описывается системой формации, выдвигаемого йз регистра при . "уравнений; сдвиге. Получение сигнала логической еди. ницы на одном из выходов 17, 72, 18, 80 . Т1=.ТЗ T2VT4 является сигналом заверш ения фазы уста- 40

Ф у, ::;: ": 71.- мтъ"57 вить сброс сигнала на входе регистра, Сброс сигнала на входе регистра вызывает -: ТЗ =Т1 (T2 ЧТ4 запуск фазы гашения, завершение которой

»--" ° -.- ::: Ю =. 1 регистра в значение логического нуля на выходе 17,72 либо на выходе.18,80. Регистр Для реализации указанного закона изменевозвращается в исходное состояние хране- .. ния значенйй управляющих сигналов для ния информации и готов к приему следую- -,: управления состоянием реальных элементов щего входного сигнала и выполнению, 50 необходимоучесть наличие переходныхпросдвига в направлении, которое будет задано.: цессов, сопровождающих изменение состоя-, этим входным сигналом. ния каждого элемента И-НЕ, и кроме того, Управление состоянием логических эле- - следует ввести некоторые переменные, знаментов И вЂ” НЕ ячеек памяти, осуществляю- . чения которых будут определять последоващих хранение и сдвиг информации в 55 тельность изменений значений сигналов регистре, происходит с помощью управляю- . T1-Т4 для реализации правого или левого щих сигналов Т1, Т2, ТЗ, Т4, поступающих с сдвига, а также осуществлять запуск последовыходов 50, 51, 52, 53 распределителя уп- вательности изменений сигналов Т1-Ò4. равляющих сигналов 20 на третьи входы 54, Указанные факторы учтены в следую55, 56, 57 элементов И-НЕ 5, 6, 7, 8 каждой щей системе:

1817135

Г34 V Т2 Г41

Г41 V ТЗ Г12 ) Т3 =Т1 r Т4 41 V a1 Т2 Г34 V r Т2 Va2T2 Г12 VT4 Г23

Т4 =Т2 а1 1 Г12 VТЗ Г41)Ч I Т3 Г23 Ч а2 Т1 Г34 Ч! Т1}

Т1=ТЗ а1(Т2 Г23VТ4 Г12 Vа2 4

Т2 =Т4 а1 3 Г34 VT1 Г23 V а2 1

В приведенной системе использованы следующие обозначения: а1, а2 — логические переменные, значения которых определяют направления сдвига информации . (а1, а2) = (1, О) — задают сдвиг вправо; (а1, а2) = (О, 1) — задают сдвиг влево, Значения переменных а1 и а2 формируются блоком местного управления 21 на выходах 46 и 47 соответственно. В состоянии хранения информации значения переменных(а1, а2}сохраняют направление последнего выполненного регистром сдвига;

r,! — фазовые переменные запуска сдвига соответственно вправо и влево. В состоянии хранения информации регистром имеют значение логические единицы, Формируются блоком местного управления 21 соответственно на выходах 48,.49 Запуск сдвига вправо или влево запускается сбросом в значение логического нуля сигнала на выходе 48 или 49. Единичное значение сигнала на выходе 48 либо 49 блока местного управления 21 восстанавливается после завершения фазы гашения рабочего состояния регистра;

Г!/ — логические переменные, изменение значений которых индицируют моменты окончания переходных процессов при изменении состояний в одноименных элементах И вЂ” НЕ 5, 6, 7, 8 во всех ячейках памяти 4 регистра. Значения переменных Г41, 712, 723, 734 формируются на выходах 34, 35, 36, 37 блока индикаторов 19 соответственно. Сигнал ГЦ принимает единичное значение только в том случае, если в единицу установились выходные сигналы всех элементов И вЂ” HE 22 — 25 (соответствующих данному выходу блока индикаторов 19) ва всех ячейках памяти 4 регистра. Сброс в О значения ГЦ возможен только при переходе в О значений всех выходных сигналов соответствующих элементов И-НЕ 22-25 в ячейках памяти 4 регистра, Значения сигналов на выходах 26, 27, 28, 29 элементов И-НЕ 22—

25 в дальнейшем будем обозначать через

l41, !12, l23,134, Изменение значения любого из указанных сигналов с 1 на О, либо с О на 1 свидетельствует о завершении пере: ходных процессов в соответствующей паре .:„-,:ô åìåíòoâ И-НЕ 5-8..Работа реверсивного регистра сдвига ,; происходит следующим образом.

В исходном состоянии хранения инфор; мации на входах регистра 62, 63 и 64, 65 входные сигналы имеют значение логиче15 ского нуля, На выходах 48, 49 блока местного управления 21 сигналы имеют значение логической единицы. На выходах 46, 47 блока местного управления 21 сигнал может иметь произвольное значение либо (1, 20 О) либо (О, 1). На выходах 50, 51, 52, 53 распределителя управляющих сигналов 20 управляющие сигналы имеют значения (T1, Т2, ТЗ, Т4} = 1,1,0,0), обеспечивая устойчивое хранение информации элемента25 ми И вЂ” HE 5 — 8 всех ячеек памяти регистра. На

:выходах 29 элементов 25 всех ячеек памяти сигнал l34 = О, так как элементы И-НЕ 7, 8 всех ячеек памяти 4 регистра находится в состоянии единицы. Сигнал на выходах 27 элементов И-НЕ 23 всех ячеек памяти 4 регистра l12 = 1, так как элементы И вЂ” HE 5, 6 осуществляют хранение парафазного кода одного двоичного разряда (х,х). На выходах регистрах 17, 72 и 18, 80 сигналы имеют значение логического нуля. На выходах 66, 76 блока местного управления 21 выдаются единичные сигналы, Положим, что на входы

62, 63 регистра подается сигнал (z, z!} = (1, О).

Для определенности считаем, что в регистре хранится нулевое информационное слово, т.е. элементы И-НЕ 5, 6 всех ячеек памяти находится в состоянии (x, x) = (1, О), Сигнал

z A z на входах 62, 63 приводит к сбросу в нулевое значение сигналов на выходах 48 и

66 блока местного управления 21, что соответствует сбросу в О значений переменных запуска сдвига вправо r = О и инверсной части входного парафазного кода Р= О. Нулевой сигал на выходе 48 блока местного управления 21 должен осуществить запуск фазы установки сдвига вправо. Но это справедливо только в том случае, если сигналы на выходах 46, 47 соответствует направлению сдвига вправо (а1. а2) = (1, О).

Если на выходах 46, 47 сигнал равен (а1, а2) =(1, О}, т.е. хранится направление сдвига влево, то по сбросу в О сигнала на выходе 48 запуска фазы установки сдвига вправо не происходит, и этот запуск осуществляется

1817135

10 сбросом в значение логического нуля сигнала на выходе 47 блока местного управления

21, т,е, после изменения значения сигнала на выходах 46, 47 на соответствующее выполняемому сдвигу — (а1, а2) = (1, О). Нулевое значение сигнала на выходе 47 блока местного управления 21 осуществляет запуск работы распределителя управляющих сигналов 20. При том первым изменяется значение сигнала на выходе 52 распределителя 20, который устанавливается в единицу ТЗ = 1. На выходах элементов ИНЕ 7 всех ячеек памяти устанавливается сигнал, равный x — прямой части парафазного кода, хранящегося в конкретной ячейке памяти 4I, в рассматриваемом примере х

= О выходные сигналы элементов И вЂ” НЕ 7 во всех ячейках памяти сбросятся в О. После окончания переходных процессов, связанных с изменением состояния элемента И—

НЕ 7 в каждой ячейке памяти, на выходах

28 элементов И вЂ” НЕ 24 должен установиться сигнал логической единицы 123 = 1. Сигналы с выходов 28 всех ячеек памяти 41 поступают на входы группы 32 блока индикаторов 19, Когда завершаться переходные процессы во всех ячейках памяти 4I, единичное значение сигнала!23 = 1 установится на всех входах группы 32, и на выходе 36 блока индикаторов 19 будет сформирован единичный. сигнал Г23 = 1. Единичный сигнал с выхода 36 блока индикаторов 19 поступает на вход 40 распределителя управляющих сигналов 20 и запускает изменение значения управляющего сигнала

Т1, значение логического нуля которого формируется на выходе 50 распределителя управляющих сигналов 20. По Т1 = О на выходе 50 элементы И-НЕ 5 всех ячеек памяти регистра переключаются в состояние единицы, что приводит к изменению выходного сигнала элементов И вЂ” НЕ 22 и сигнала на выходах 26 всех ячеек памяти, С выходов

26 сигналы поступают на входы группы 30 блока индикаторов 19. После сброса в значение логического нуля сигналов l41 = О всех ячеек памяти на выходе 34 блока индикаторов 19 сигнал Г41 = О также сбрасывается в нуль и через вход 38 распределителя управляющих сигналов 20 обеспечивает установку единичного значения управляющего сигнала Т4 = 1 на выходе 53 распределителя 20. По Т4 = 1 элементы ИНЕ 8 всех ячеек памяти 4 на своих выходах формируют сигнал, равный инверсной части парафазного кода бита, хранящегося в соответствующей ячейке памяти, а на выходе 13 первого блока сопряжения 1 устанавливается сигнал, равный инверсной части парафазного кода, подаваемого на входы

62, 63 регистра -z . Окончание переходных процессов, связанных с переключением состояний элементов И вЂ” НЕ 8 и в первом блоке сопряжения 1, индицируется установкой

5 единичных сигналов на выходах элементов

И вЂ” НЕ 25 и, соответственно, на выходах 29 всех ячеек памяти и выходе 73 первого блока сопряжения 1. Укаэанные сигналы поступают на входы четвертой группы 33 блока

10 индикаторов 19, Когда все сигналы l34 устанавливаются в значении логической единицы l34 = 10 на выходе 37 блока индикаторов 19 принимает единичное

- значение сигнал Г34 = 1, что свидетельст15 вует о завершении переходных процессов в регистре. Через вход 41 распределителя

20 сигнал Г34 = 1 инициирует сброс в значение логического нуля управляющего сигнала Т2 = О на выходе 51 распределителя 20.

20 Па Т2 = О элементы 6 ячеек памяти 4i переходят в состояние единицы, что приводит к установке единичных сигналов на выходах элементов И вЂ” НЕ 23 и выходах 27 всех ячеек памяти, а на выходах 18, 80 второго блока

25 сопряжения 2 формируется сигнал (х, x) парафазного кода младшего разряда регистра, выдвинутого из регистра в результате сдвига информации на один разряд вправо.

Для рассматриваемого случая (x, х) = (1, О).

30 Сигналы I12 = 1 с выходов 27 всех ячеек памяти, поступающие на входы блока индикаторов 19 группы 31, обеспечивают формирование на выходе 35 блока индикаторов 19 единичного сигнала

35 окончания переходных процессов в регистре Г12 = 1, который через вход 39 распределителя 20 вызывает восстановление единичного значения управляющего сигнала T1 = 1 на выходе 50

40 распределителя 20. Завершена фаза установки при выполнении сдвига информации на один разряд вправо. Сигналом завершения фазы установки является выдача нэ выходах 18, 80 второго блока сопряжения 2

45 парафазнаго кода у" A у" значения младшега разряда, выдвинутого из регистра.

При этом регистр переходит в устойчивое состояние с набором значений управляющих си гналов (Т1, Т2, ТЗ, Т4) = (1, О, 1, 1), при

50 котором элемент И вЂ” НЕ 5 в каждой ячейке памяти на выходе выдают значение прямой части парафазного кода, хранящегося в предыдущей ячейке памяти, а элемент И—

HE 5 первой ячейки памяти 4i на выходе

55 имеет сигнал z прямой части парафазного кода (z . Р). поданного на вход регистра 62, 63. Элементы И вЂ” НЕ 6 всех ячеек памяти находится в состоянии единицы. Элементы

И вЂ” НЕ 7. 8 осуществляют хранение парафазнога кода (х, х), хранившегося в данной

1817135

12 ячейке памяти до начала сдвига на элементах И вЂ” НЕ 5, 6. Устойчивость этого состояния регистра обеспечивается нулевыми сигналами на выходах 48 блока местного управления 21 r = О и на 51 распределителя управляющих сигналов 20 Т2 = О, а также единичными сигналами на выходах 52, 53 распределителя 20 ТЗ = Т4 = 1. Действительно, дальнейшее изменение значений управляющих сигналов Т1 — Т4 возможно при сбросе в нуль управляющего сигнала ТЗ = О на выходе 52 распределителя 20, но распределитель 20 для ТЗ вЂ” реализует соотношение

Т3 = Т1 (r Т4 Г41 Va1 Т2 Г34 Vr Т2)), которое при значениях Т2 = О и г = О имеет устойчивое значение логической единицы, Таким образом, запуск фазы гашения для завершения рабочего цикла сдвига информации вправо возможен только при восстановлении единичного значения фазовой переменной r на выходе 28 блока местного управления 21. Реализуется запуск фазы гашения сбросом в значение логического нуля сигнала на входе регистра 62, 63 z = z = О, Следовательно, входной сигнал, поданный на любой вход регистра и инициировавший начало сдвига информации в регистре, должен присутствовать на этом входе до завершения фазы. устанбвки, что индицируется появлением выходного сигнала регистра, После этого для запуска фазы гашения сигал на входе регистра должен быть сброшен в значение логического нуля, Сброс сигнала на входе 62, 63 регистра вызывает восстановление единичного значения сигнала на выходе 48 блока местного управления 21, С выхода 48 единичный сигнал поступает на вход 44 распределителя 20 и на вход 75 второго блока сопряжения 2.

При том на выходах регистра 18, 80 и на выходе 52 распределителя 20 сигналы принимают значения логического нуля, что соответствует у" = у" = О и ТЗ = О, Нулевой

Сигнал на выходе 52 распределителя 20 вызывает переключение в единичное состояние элементов И-НЕ 7 всех ячеек памяти 4.

Это приводит к сбросу в О выходного сигнала элементов И вЂ” НЕ 24 и сигнала на выходе

28 каждой ячейки памяти 4 — !23 = О. Нулевой сигнал !23 = О всех ячеек памяти свидетельствует о завершении переходных процессов в регистре и, поступая на входы группы 32 блока индикаторов 19, приводит к формированию на выходе 36 блока индикаторов 19 нулевого сигнала Г23 =-О. Этот сигнал подается на вход 40 распределителя 20, что . приводит к восстановлению единичного сигнала на выходе 51 распределителя 20. восстанавливается в единичном значении управляющий сигнал Т2 = !. По Т2 = 1 на выходах элементов И-НЕ 6 всех ячеек памяти формируется сигнал, равный инверсной частй парафазного кода, хранившегося в предыдущей ячейке памяти, а на выходе элемента И вЂ” НЕ 6 первой ячейки памяти 4!— устанавливается значение z инверсной части входного сигнала на входах 62, 63, ини5

10 циировавшего начало сдвига. Таким образом, к моменту восстановления единичного значения управляющего сигнала Т2 = 1 завершается выполнение сдвига информа15 ции на один разряд вправо и запись парафазного кода входного сигнала в старшую ячейку памяти регистра, Окончание переходных процессов. связанных с переключением состояний элементов И вЂ” НЕ 6 всех ячеек памяти, индицируется сбросом в зна20 чение нуля выходных сигналов элементов

И вЂ” НЕ 23 и сигналом на выходах 27 всех ячеек памяти. Сигналы l12 = 0 с выходов 27 ячеек памяти поступают на вход группы 31 блока индикаторов 19 и обеспечивают формирование сигнала 712 = 0 на выходе 35 блока индикаторов 19, с которого нулевой сигнал подается на вход 39 распределителя

20, вызывая сброс в значение логического нуля управляющего сигнала Т4 = О на выходе

53 распределителя 20. По сигналу Т4 = О восстанавливается единичный выход элемента И вЂ” НЕ 8 всех ячеек памяти и реверсивный регистр сдвига возвращается в исходное состояние хранения информации.

Сдвиг влево в регистре запускается подачей сигнала z" Nz" на входы 64, 65. При этом сбрасывается в нуль сигнал на выходе

49 блока местного управления 21, что соответствует сбросу в О значения фазовой пе35

40 ременной запуска сдвига влево 1 = О, Аналогично запуску сдвига вправо, если значение парафазной переменной направления сдвига на выходах 46, 47 блока мест45 ного управления 21 соответствует сдвигу влево (а1, а2) = (О, 1), то по нулевому сигналу на выходе 49 происходит запуск распределителя управляющих сигналов 20, и, следовательно, сдвига влево. Если на выходах 46, 50 47 сигнал равен (а1, а2) = (1, О), что соответствует направлению сдвигу вправо, нулевой сигнал на выходе 49 не может осуществить запуск фазы установки сдвига влево, и запуск происходит по сбросу в нуль сигнала на

55 выходе 46, т.е, после изменения значения парафазной переменной направления сдвига (а1, а2) = (О, 1), которое осуществляется через транзитное состояние (а1, а2) - (1. 1), также не позволяющее произойти запуску фазы установки, Дальнейшая работа регист1817135

20

40

50

55 ра при сдвиге влево происходит аналогично сдвигу вправо с точностью до наборов значений управляющих сигналов Т1 — T4 на выходах 50 — 53 распределителя 20. Конец фазы установки индицируется получением парафазного кода разряда, выдвинутого из старшего разряда регистра, на выходах 17, 72, что разрешает осуществить сброс сигнала на входах 64, 65 регистра, Сброс сигнала на выходах 17, 72 свидетельствует о завершении фазы гашения и возможности установки на входах регистра 62, 63 или 64, 65 нового сигнала для запуска следующего цикла сдвига информации регистром, На фиг. 3 показана смешанная схема варианта исполнения блока индикаторов

19, предназначенного для формирования сигналов завершения переходных процессов определенных элементов И вЂ” НЕ всех ячеек памяти. Эти сигналы 741, 712, 723, 734 формируются на выходах 34, 35, 36, 37 блока индикаторов 19 по сигналам Iij, поступающим на входы групп 30, 31, 32, 33 с соответствующих выходов 26, 27, 28, 29 всех ячеек памяти регистра. Каждая из групп указанных входов содержит и связей за исключением группы входов 33. на которую кроме и связей, поступающих с 29 выхода всех ячеек памяти, подается также сигнал с 73 выхода первого блока сопряжения 1. Блок индикаторов состоит из четырех Г-триггеров 81, 82.

83 и 84, выходы которых являются соответственно отдельными группами входов блока индикаторов 30, 31. 32, 33. Выходы Г-триггеров являются соответствующими выходами блока индикаторов 34, 25. 36, 37, при этом выходы блока индикаторов соединены соответственно с первыми четырьмя входами 38, 39, 40, 41 распределителя управляющих сигналов 20. В состав каждого

Г-триггера входит элемент И вЂ” ИЛИ вЂ” HE 85 и элемент ИЛИ вЂ” HE 86, Работает блок индикаторов следующим образом. При любом значении сигнала на выходе каждого Г-триггера его изменение может произойти только при изменении на противоположное значение всех его входных сигналов, Если выходной сигнал Г-триггера равен значению логической единицы, то изменение некоторых входных сигналов!Ц с 1 на 0 не оказывает влияния на выходной сигнал Г-триггера. Выходной сигнал Г-триггера сбросится в значение логического нуля только при условии, что все сигналы на его входах !!! примут значение О. Установка единичного выходного сигнала Г-триггера происходит аналогичным образом, Это свойство Г-триггеров обеспечивает возможность индикации по значениям сигналов ГЦ моментов окончания переходных процессов при переключении соответствующих элементов И вЂ” НЕ во всех ячейках памяти по изменению значений всех соответствующих переменных Ilj.

На фиг. 5 приводится функциональная схема одного из возможных вариантов выполнения блока местного управления 21, В состав блока местного управления, предназначенного для формирования значений фазовых переменных запуска сдвига вправо г и влево I, парафазной переменной направления сдвига (а1, а2),. а также инверсной части входного сигнала z и прямой части входного сигнала z", входят элементы И-НЕ

87, 88, элемент И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ 89 и элемент

И вЂ” НЕ 90, которые обеспечивают формирование значений фазовой переменной запуска сдвига вправо r и инверсной части входного сигнала z, и выдачу их значений на выходах 48 и бб блока местного управления соответственно. Кроме того, в состав блока местного управления 21 входят элементы И вЂ” НЕ 91, 92, элемент И вЂ” ИЛИ-НЕ 93 и элемент И вЂ” HE 94, которые формируют и выдают на выходы 79 и 76 значения фазовой переменной запуска сдвига влево и прямой части входного сигнала z", а также два элемента И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ 95 и 96, реализующих триггер для формирования и хранения значения парафазной переменной направления сдвига (а1, а2), значения которой выдаются на выходах 46, 47 блока местного управления 21. Работа блока местного уп35 равления происходит следующим образом

В исходном состоянии хранения информации регистром на входах 60, 61 подан нулевой сигнал с выходов 53, 52 распределителя управляющих сигналов 20, что соответствует нулевым значениям управляющих сигналов Т4 = ТЗ = О. На входах 62, 63 и 64, 65 нулевые сигналы соответствуют отсутствию входных - сигналов на регистр. Соответственно на выходах элементов И вЂ” НЕ

87, 88 и 91, 92 сигналы имеют значение логической единицы. Эти единичные сигналы с выходов элементов И-НЕ 87 и 92 подаются соответственно на выходы 66 и

76 блока местного управления. Выходные сигналы элементов И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ 89 и 93 имеют значение логического нуля, и, следовательно, с выходов элементов И вЂ” НЕ 90, 94 на выходы 48 и 49 передается единичное значение фазовых переменных r и !. Элементы И вЂ” ИЛ И вЂ” Н Е 95, 96 три гге ра находятся в произвольном устойчивом состоянии (1, О) либо (О, 1), соответствующие сигналы с выходов указанных элементов передаются на выходы 46, 47 блока местного управления, 15

1817135

Положим, что на вход 62 подан единичный сигнал. При этом произойдет сброс в значение нуля выходного сигнала элемента

И вЂ” НЕ 87 и на выходе 66 блока местного управления. Изменение выходного сигнала элемента 87 вызывает установку в единицу выходного сигнала элемента И-ИЛИ-НЕ

89, что приводит к сбросу в нуль выходного сигнала элемента И вЂ” HE 90 и сигнала на выходе 48 блока местного управления. Таким образом, подача входного сигнала

z Wz на входы 62, 63 регистра вызывает сброс в значение логического нуля фазовой переменной запуска сдвига вправо r на выходе 48 блока местного управления 21, Очевидно, что сигнал (z, z ) = (О, 1) на входах 62, 63 регистра дает тот же самым результат.

Сигнал с выхода элемента И вЂ” Н Е 90 поступает также на одну из групп входов элемента

И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ 95, и сброс его в значение нуля вызывает переключение состояния триггера на элементах И вЂ” ИЛИ-НЕ 95, 96 через транзитное состояние (1, 1) в состояние (1, О), что соответствует значению парафазной переменной (а1, a2) = (1, О) — сдвиг вправо.

Если состояние триггера на элементах ИИЛИ вЂ” НЕ 95, 96 было (а1, а2) = (1, О) — сдвиг вправо, сброс в значение нуля выходного сигнала элемента И вЂ” НЕ 90 только подтверждает это состояние, Нулевой сигнал на выходе 48 либо на выходе 47, если происхбдит изменение состояния триггера направления сдвига на элементах И вЂ” ИЛИ-НЕ 95, 96, осуществляют запуск фазы установки состояния сдвига вправо. В состоянии фазы установки на входах 60, 61 блока местного управления 21 происходит изменение значений управляющих сигналов Т4 и ТЗ, но изменения этих сигналов не оказывают влияния на состояние элементов блока местного управления. Состояние блока местного управления остается неизменным до окончания фазы установки и запуск фазы гашения, В момент окончания фазы установки на входах 60, 61 устанавливаются сигналы логической единицы. Запуск фазы гашения возможен только при сбросе в нуль входного сигнала на входах 62, 63. Сброс в нулевое значение сигнала на входах 62, 63 приводит к восстановлению единичного сигнала на выходе элемента И вЂ” НЕ 87 либо И-HE 88. В любом случае сбрасывается в нулевое значение сигнал на выходе элемента И-ИЛИ—

НЕ 89 и восстанавливается единичное значение сигнала на выходе элемента И вЂ” НЕ

90 и на выходе 48 блока местного управления. Запускается фаза гашения. Завершение фазы гашения в блоке. местного правления не индицируется, и поэтому после сброса входного сигнала на люьом из

10

20

НЕ 90 и с входа 60 удерживаются его выходной сигнал в значение нуля, Значение

25 сигнала на выходе 48 блока местного управ30

40

55 входов регистра существует принципиальная возможность появления нового входного сигнала до восстановления в регистре исходного состояния хранения информации. Для блока местного управления возврат регистра в исходное состояние индицируется: при сдвиге вправо — сбросом в значение нуля сигнала на ходе 60, при сдвиге влево — сбросом в значение нуля сигнала на входе 61, Пусть после сброса в нулевое значение сигналов на входах 62, 63 и запуска фазы гашения на эти же входы

62, 63 выставляется новый входной сигнал (z, z ) =.(О, 1). При этом на входе 60 сигнал имеет единичное значение: Т4 = 1 — регистр завершил фазу гашенйя, но не возвратился в исходное состояние, Единичный сигнал на входе 63 вызывает сброс выходного сигнала элемента И вЂ” НЕ 88 в значение нуля, однако это не приводит к изменению выходного сигнала элемента И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ 89, так как единичные сигналы с выхода элемента Иления не изменяет своего единичного значения и запуск новой фазы установки не происходит. Запуск нового сдвига произойдет только после возвращения регистра в исходное состояние по сбросу в значение нуля сигнала на входе 60, Возможен другой вариант, когда регистр не возвратился в исходное состояние после выполнения сдвига вправо и поступает новый сигнал на входы

64, 65, При этом сбрасывается в значение нуля выходной сигнал элемента И-НЕ 91 или 92, Сигнал на выходе элемента И вЂ” ИЛИ—

НЕ 93 принимает единичное значение и сбрасывается в нуль сигнал на выходе элемента И вЂ” НЕ 94 и на выходе 49 блока местного управления. Однако запуска фазы установки не происходит, так как триггер управления сдвига находится в состояние (а1, а2) = (1, О) — сдвиг вправо, и нулевой сигнал с выхода элемента И-Н Е 94 не может изменить состояние элемента И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ

96 и всего триггера в целом, поскольку элемент И-ИЛИ-НЕ 96 удерживается в нулевом состоянии единичными сигналами, поступающими на одну из групп его входов с выхода элемента И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ 95 и с входа

60 блока местного управления. Запуск фазы установки сдвига влево произойдет только после возвращения регистра в исходное состояние. когда сбросится в значение нуля сигнал на входе 60 блока местного управле.ния, Последний вариант при выполнении сдвига влево и поступлении сигнала z Ф z на входы 62, 63. При этом через последовательные изменения сигналов на выходах

1817135 элементов И вЂ” НЕ 87 или 88, элемента И—

ИЛИ вЂ” НЕ 89, элемента И-НЕ 90 происходит в нулевое значение сигнала на выходе 48 блока местного управления. однако триггер направления сдвига остается в состоянии сдвига влево, так как элемент И-ИЛИ-НЕ

95 удерживается в состоянии нуля единичными сигналами с выхода элемента И—

ИЛИ-НЕ 96 и с входа 61 блока местного управления. Запуск фазы установки сдвига вправо произойдет после возвращения регистра в исходное состояние, когда сигнал на входе 61 примет значение логического нуля. Работа блока местного управления 21 при выполнении регистром сдвига влево происходит аналогичным образом с точностью до номеров логических элементов.

Блоки индикаторов 19 и местного управления 21 обеспечивают запуск и работу в фазах установки и гашения распределителя управляющих сигналов 20, функциональная схема которого приведена на фиг. 4.

Распределитель управляющих сигналов 20 предназначен для формирования последовательности значений управляющих сигналов Т1 — Т4, обеспечивающих определенный порядок изменения состояний элементов

И вЂ” НЕ 5 — 8 ячеек памяти регистра 4, приводящий к сдвигу информации в определен- . ном направлении, и обеспечивать набор значений управляющих сигналов (Т1, Т2, Т3, Т4) =(1, 1, О, О) в состоянии хранения информации регистром, Распределитель управляющих сигналов 20 состоит из четырех элементов И-ИЛИ вЂ” HE 97, 98, 99, 100, выходы которых являются выходами распределителя 50, 51, 52, 53 соответственно, Кроме того, в состав распределителя входит элемент И-НЕ 101, соединенный входом с девятым входом распределителя 58. Каждый элемент И вЂ” ИЛИ вЂ” HE 97 — 100 реализует уравнение для значения одного управляющего сигнала 71, Т2, ТЗ, Т4 из системы управле,ний, указанной выше, поэтому отдельные группы входов элементов И-ИЛИ-НЕ 97100 соединены с соответствующими входами распределителя 38-41, на которые пос