ВСЕСОЮЗНАЯ nATEI^THC'TEXii^'lE^HAH'БИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК H03K17/76 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для реализации операций сдвига, распределения и деления частоты входных импульсов.

Известны кольцевые сдвигающие регистры на потенциальных элементах, содержащие по четыре элемента «И-НЕ в каждом разряде; выходной сигнал каждого разряда перекрывается в одном и том же такте сигналами предыдущего или последующего разряда, т. е. ДЛЯ выработки п неперекрывающихся по тактам сигналов распределения требуется в общем случае 2п разрядов регистра.

Предложенное устройство отличается тем, что выход первого элемента «И-НЕ каждого разряда соединен со входом второго элемента «И-НЕ этого же разряда и входом четвертого элемента «И-НЕ последующего разряда; выход второго элемента «И-НЕ каждого разряда соединен со входом третьего элемента «И-НЕ того же разряда; выход третьего элемента «И-НЕ разряда соединен со входом четвертого элемента «И- НЕ того же разряда и со входом первого элемента «И-НЕ последующего разряда; выход четвертого элемента «И-НЕ каждого разряда соединен со входами первого и третьего элементов «И-НЕ того же разряда и второго элемента «И-НЕ предыдущего разряда; выход второго элемента «И-НЕ четвертого с конца разряда соединен со входом третьего элемента «И-НЕ последнего разряда; выходы третьих элементов «И-НЕ

всех разрядов, кроме первого и последнего, соединены со входами общего элемента «И- НЕ, выход которого соединен со входом четвертого элемента «И-НЕ первого разряда; со входами общего элемента «И-НЕ и первых элементов «И-НЕ всех разрядов соединена щина тактовых импульсов.

Это позволяет упростить схему устройства, так как для выработки п неперекрывающихся по тактам сигналов распределения в предложенном устройстве требуется п разрядов.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы выходных сигналов разрядов устройства. Устройство содержит произвольное количество разрядов (но не меньще трех), каждый из которых выполнен на элементах «И-НЕ 1, 2, 3, 4; устройство содержит также общий элемент «И-НЕ 5, щину 6 тактовых импульсов.

Пусть устройство содержит пять разрядов. Обозначим выход общего элемента «И-НЕ 5 через а, выход элемента «И-НЕ / любого t-ro разряда - через /;; выход элемента «И- НЕ 2 - через hi, выход элемента «И-НЕ

через bi сдвигающий сигнал тактовой частоты, подаваемый по шине 6, обозначим через g. Тогда работа всех пяти разрядов устройства описывается следующими логическими уравнениями:

a ,f d

b ,, d, b,,, f, b, ,, /zi 6, л/,;

b, f,,, d,-b,, h ,, h b,/ f,;

b, ft/ 4; d, - b,,, /3 ., , h, b,,b h / d, d &4 ЛЛ./4 &4 Л 3 Ля,

; ,. /i4

b, ,, d, z b,,,, f,b,,, h,b,f,.

Элементы «И-HE 3 и 4 любого i-го разряда (с выходами bi и di) образуют триггер.

Пусть в момент to при отсутствии тактового импульса (т. е. ) в регистре записан код 10000, что соответствует значениям &i l,

b bs - b b-, О, d, 0, d2 d,-d :d l, a, 1, /j : fj /3 /4 - f, 1,

/Zj /I,j Лз : /14 1, 5 0.

. Пусть теперь в момент /i сдвигающий сигнал g принимает значение «1. Из приведенных выше уравнений следует, что при этом изменится сигнал /1, который примет значение «О (с задержкой, определяемой физическими свойствами реального элемента), и сигнал а, который станет равным это приведет к изменению состояния триггера 2-го разряда; bz примет значение «1, а dz - значение «О. В. момент времени 2 (принимается, что отрезок времени больще длительности переходных процессов в устройстве) снова будем иметь 0; это, согласно уравнениям, приведет к , после чего сигнал hi примет значение «О, тем самым вызывая сброс триггера первого разряда в состояние bi 0, di - l, после чего сигнал Яз примет значение остальные значения сигналов в регистре не изменятся. Таким образом, после одного полного цикла изменения значений сдвигающего сигнала (т. е. периода тактовых импульсов) первоначальный код 10000 преобразовался в код 01000. Аналогичным образом можно убедиться, что еще через один период код 01000 преобразуется в код 00100, и т. д. При этом сигналы с выходов триггеров соседних разрядов в течение длительности тактового импульса перекрываюг ц,руг друга, но сигналы с выходов элементов

«И-НЕ 2 не перекрываются (как это показано на диаграммах фиг. 2), так же, как и сигналы с выходов элементов «И-НЕ 1.

Принципиально в пятиразрядном регистре могут возникнуть 32 пятиразрядные двоичные кодовые комбинации, однако в предложенном регистре, как это следует из анализа приведенных выше логических уравнений, кроме рабочих кодов (10000, 01000, 00100, 00010 и

00001) в качестве исходных могут возникнуть в момент to лишь следующие коды: ООООО, 01001, 01010, 10010, 10100. Однако код 00000 после первого же периода тактовых импульсов преобразуется в рабочий код 10000, код 01001 -

в рабочий код 00100, код 10010 -в код 01001, а затем - в рабочий код 00100, код 01010 - в рабочий код 00010 или в уже рассмотренный код 01001 (в зависимости от задержек реальных элементов) и затем - в рабочий код

00100; код 10100 -в рабочий код 00010 или в код 10010, который через два такта преобразуется в рабочий код 00100.

Таким образом, при возникновении помехи в момент включения устройства или в процессе его работы, происходит преобразование нерабочего кода в рабочий без вмешательства извне.

Предмет изобретения

Кольцевой сдвигающий регистр, содержащий по четыре элемента «И-НЕ в каждом разряде, а также один общий элемент «И-

НЕ, отличающийся тем, что, с целью упро щения схемы, выход первого элемента «И-НЕ каждого разряда соединен со входом второго элемента «И-НЕ этого же разряда я входом четвертого элемента «И-НЕ последующего разряда; выход второго элемента «И-НЕ каждого разряда соединен со входом третьего элемента «И-НЕ того же разряда; выход третьего элемента «И-НЕ каждого разряда соединен со входом четвертого элемента «И-НЕ того же разряда и со входом первого элемента «И-НЕ последующего разряда; выход четвертого элемента «И-НЕ каждого разряда соединен со входами первого и третьего эле.ментов «И-НЕ того же разряда и второго элемента «И-НЕ предыдущего разряда; выход второго элемента «И- НЕ четвертого с конца разряда соединен со входом третьего элемента «И-НЕ последнего разряда; выходы третьих элементов «И-

НЕ всех разрядов, кроме первого и последнего, соединены со входами общего элемента «И-НЕ, выход которого соединен со входом четвертого элемента «И-НЕ первого разряда; со входами общего элемента «И-НЕ и

первых элементов «И-НЕ всех разрядов соединена шина тактовых импульсов.