Однотактный регистр сдвига

Однотактный регистр сдвига

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И САНИ"-Е.:,7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040276 (21) 2321494/18-24 (5t)hh. КЛ. с присоединением заявки N2

G 11 С 19/00

Государственный комитет

СССР о делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2503.80. Бюллетень МР 11 (53) УДК 681 ° 327. 66 (088. 8) Дата опубликования описания 280380

В. И. Варшавский, В. Б. Мараховский, В.А. Песчанский, Л, Я.Розенблюм, Н.A.CTàðîäóáöeâ, Б, B.Ôèëèïïîâ и Б.С. Цирлин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Государственное союзное: конструкторско-технологическое бюро по йроектированию счетных машин

I (5 4 ) ОДНОТАКТНЫЙ РЕГИСТР СДВИГА

Изобретение относится к циФровой автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения регистров сдви га, выполненных на логических элементах. 5

Известен регистр сдвига, содеожащий в каждом разрезе два триггера, выполненные на элементах ИЛИ-НЕ (1) .

Наиболее близким по технической сущности является однотактный регистр 10 сдвига, содержащий в каждом разряде два триггера, выполненные на элемен— тах И-ИЛИ-HE и И-НЕ соответственно, и элементы И-НЕ, причем выходы первых элементов И-ИЛИ-НЕ триггеров соеди- 15 иены с одними из входов первых элементов И-HE триггеров последующего разряда, другие входы которых -подключены к шинам управления сигналов сдвига (2) . 20

Однако в известных регистрах сигнал управления сдвигом подается на все разряды с одной общей шиной. В случае, когда нагрузочной способности элемента, с выхода которого снимается сиг- 25 нал управления сдвигом, недостаточно для управления всеми разрядами регистра, приходится использовать несколько таких элементов, выход каждого из которых соединяется с общей для30 группы разрядов шиной сигнала управления сдвигом, причем разряды из различных групп не имеют общих шин, Но тогда изменение сигналов управления сдвигом на различных шинах происходит неодновременно, что обусловлено разбросом задержек элементов, к выходам которых подключены эти шины.

Из-за этого при неблагоприятном соотношении задержек элементов, составляюmx регистр, возможны гонки и, следовательно, сбои в работе регистра.

Цель изобретения — повышение.надежности регистра путем исключения гонок в нем с несколькими шинами сигнала управления сдвигом при любых соотношениях задержек элементов, составляющих регистр.

Поставленная цель достигается тем, что в нем запрещающие входы элементов

И-ИЛИ-НЕ триггеров каждого разряда соединены с выходами первых элементов

И-НЕ последующего разряда соответственно.

На чертеже изображены два разряда предложенного регистра, соединенные с различными шинами сигнала управления сдвигом. Элементы 1 и 2, 3 и 4

И-ИЛИ-НЕ образуют первые триггеры данного и последующего разрядов сооТ

73368 ветственно, элементы 5 и 6, 7 и 8

И-НŠ— вторые триггеры, а элементы

9 и 10, il и 12 первые элементы И-НЕ.

Элементы 13 и 14 являются вторыми элементами И-HE и служат для размножения сигнала управления сдвигом. Входы элементов 9 и 10 соединены с выходом элемента 13, а входы элементов

11 и 12 с выходом элемента 14, вторые входы левого и правого элементов 9 и

10 данного разряда соединены соответственно с выходами триггера предыдущего разряда. Выходы элементов 9, 10, 11 и 12 в каждом разряде соединены со входами элементов 5, 6, 7 и 8 своего разряда и со входами элементов

1, 2, 3 и 4 И-ИЛИ-НЕ своего разряда. 15

Элементы 1, 2, 3 и 4 соединены с выходами элементов 5, 6, 7 и 8 своего разряда. В схеме предлагаемого регистра элементы 1 и 2 имеют дополнительные взводы, соединенные соответственно с выходами элементов 11 и

l2.

Регистр работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал управ- 5 ления сдвигом Т=1, выходы элементов

13 и 14 равны 0, выходы элементов

5, 6, 7 и 8 обоих разрядов равны 1 ., а в триггерах, в полненных на элементах 1-8 обоих разрядов, хранится сдвигаемый код, причем значения на выходах элементов 1 и 6, 2 и 4, 4 и 7, 3 и 8 совпадают. После того, как сигнал управления сдви гом

Т становится равным 0, на выходах .элементов 13 и 14 появляются единицы. Затем на выходе одного из каждой пары элементов 9 и 10, 11 и 12, появляется 0, причем на выходах элементов 9, 10 в каждом разряде устанавливаются значения, совпадаю- 40 щие со значечиями на выходах противоположных плеч. вспомогательного триггера предыдущеro разряда, не по— казанного на чертеже. С элементов

И-НЕ информация записывается в элементы 1 и 2 своего разряда, причем в случае совпадения значений на выходах элементов 9 и 10 со значениями на выходах элементов 5 и 6 пооисходит переключение последних, в противном случае состояние этих элементов не изменяется. В обоих этих случаях выходы элементов 9, 10 блокируют изменение состояния триггера, выполненного на элементах l, 2, После того, как новые значения установятся в каждом триггере (элементы 5, 6) всех разрядов, переходные процес- сы в схеме заканчиваются.

Пусть теперb сигнал управления сдвигом изменяется и Т становится рав-4р ным 1 . Рассмотрим два случая.

Предположим,что величины задержек элементов 13 и 14 одинаковы. После того, как 7=-1, на их выходах одно; временно появится 0, Затем на выходах всех элементов 9-12 установится 1 .

Установка единиц на выходах этих элементов в некотором разряде разрешает перепись информации из триггера (элементы 5-8) в триггер (элементы

1-4) в том же разряде. Значение 0 на выходах элементов 13 и 14 блокирует передачу информации между соседними разрядами. После того, как во всех разрядах, произойдет перепись информации из триггеров (элементы

5-8) в триггеры (элементы 1-4) закончится сдвиг кода на один разряд.

Предположим теперь, что задержка элемента 14 намного больше задержек всех, остальных элементов схемы. После того, как T l, на выходе элемента

13 появится 0, а на выходе элемента 14 по-прежнему будет 1 .

В левом разряде произойдет перепись информации из ..риггера (элемечты 5-8) в триггер (элементы 1-4). Однако входы элементов 11 и 12 теперь не заблокированы, так как на выходе элемента 14 значение 1 . Если коды в левом и правом разрядах не совпадают, то значения на выходах элемечтов

11 и 12 изменяются на противоположные.

При этом возможно изменение .состояния триггера (элементы 5-8) правого разря,да, т.е. сбой в работе регистра.

Обозначим через, задержку i-ro элемента. Сбой произойдет, если (69 74О) Ис а)/ т. е., если задержка т,4 больше суммы задержек четырех элементов. Поскольку для ИИС промышленных серий максимальная задержка может превосходить минимальную более, чем в четыре раза, описанная ситуация реальна.

В схеме предлагаемого регистра введены дополнительные запрещающие связи, соединяющие выход элемента 11 со входом элемента 1 и выход элемента

12 со входом элемента 2. Благодаря наличию этих связей перепись информации из триггера (элементы 5-8) в триггер. (злементы 1-4) в левом разряде блокируется до тех пор, пока на выходах обоих элементов 11 и 12 не появится 1, т.е. до тех пор; пока не будет заблокирована перепись информации между разрядами.

Во всех случаях регистр работает правильно и устойчиво при любом разбросе задержек.

Формула изобретения

Однотактный регистр сдвига, содержащий в каждом разряде два триггера, выполненные на элементах И-ИЛИ-HE u

И-HE соответственно, и два элемента

И-НЕ, причем выходы первых элементов

723683

Составитель А.Воронин

Редактер M.Недолуженко Техред.М.Кузьма Короектоо М.Шароши

Тираж 662 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 935/17

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

И-ИЛИ-НЕ первого триггера каждого разряда соединены с одними из входов первых элементов И-НЕ последующего разряда, другие входы которых подключены к шинам управления сигналом сдвига, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регистра, в нем запрещающие входы элементов И-ИЛИ-HE тРиггеРов каждого разряда соединены с выходами первых элементов И-HE последующего разряда соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 410464, кл . G 1 1 С 19/00, 10.10. 72.

2. Букреев И.Н. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств.М., Советское радио, 1973, с.115-116, рис. 4.13а (прототип).