РАЗРЯД ДИНАМИЧЕСКОГО РЕГИСТРА СДВИГА Советский патент 1972 года по МПК H03K19/08 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и быть использовано в цифровых вычислительных машинах и различных логических устройствах.

Известные динамические регистры сдвига содержат источники питания постоянного тока, тактовые источники пптаиия и диодно-резисторные логические схемы с заиомпнаюшими конденсаторами.

Недостатками этпх устройств является большое потребление энергии от источников питания и малое быстродействие из-за нерезаряда конденсаторов через резисторы схемы.

В предлагаемом разряде динамического регистра сдвига отсутствуют источники постоянного тока и резисторы в цени перезаряда конденсаторов. Он состоит из двух схем, в каждой из которых конденсатор заряжается через диод от положительного тактового источника питания, а разряжается или через диоды и базу-эмиттер транзистора на отрицательный источник тактового пптаиия, подключенный к эмиттеру транзистора, илп через диод схемы «И на вход схемы.

Таким образом, нитание устройства осуществляется от имнульсных источников питания. Тепловая энергия в резисторе выделяется только во время заряда и разряда конденсаторов. Быстродействие устройства определяется

временем перезаряда конденсаторов через прямые сопротивления дподов.

На фиг. 1 приведена нринциииальиая схема разряда динамического регистра сдвига; на фиг. 2 - временная диаграмма импульсов тактовых нсточннков нитаиия TI-74Нриме П1тель}ю к транзисторам типа п-р-п диод / анодом соедипен с источником тактовых импульсов TI, а катодом - с

обкладкой запом1П}аюш;его конденсатора 2; анодом диодов 3 схемы «И п через диоды 4, 5 подключен к базе транзистора-инвертора 6, эмиттер которого соединен с нсточппком тактового питания , а коллектор - с катодом

диода 7 схемы «Н. Анод последнего соедннен с обкладкой запоминающего конденсатора 8, катодом диода 9 тактового нитання, соединенного с источником тактового питания Гз, и через диоды 10, 11 - с базой трапзистора-инвертора 12, эмиттер которого подключен к источнику тактового пита пня Т-,, а коллектор является выходо.м разряда регистра.

На разряд динамического регистра сдвига (фнг. 1) нодаются (фиг. 2) два полол ительных импульса от тактовых источн нсов ннтания TI, Гз Н два отрицательных имиульса - от тактовых источников нитания Г2, Т, причем все эти тактовые импульсы сдвинуты во времени.

Вход разряда pciiiCTpa подключен к предыдущему апалогпчпому разряду.

В указанном регнстре за логический iiyvii принимается меньшее, а за логическую едипицу - большее значение напряжения.

Разряд; динамического регистра сдвига может находиться в двух состояниях.

Тактовый и.мнульс Т через диод / заряжает заио.мииающий коидеисатор 2. После прекращения действия тактового имиульса Т заряд иа заиомииающем коидеисаторе изменяется иезначительио ввиду малой величины токов утечки закрытых диодов.

Во время действия отрицательного тактового имиульса TZ транзистор нредыдущего разряда динамического регистра остается закрытым (логическая единица) и нанряжение на конденеаторе 2 не изменится, так как ток через диоды 3 отсутствует.

Во время действия иоложительиого тактового имнульса Гз заряжается через диод 9 конденсатор 8 и иосле нрекращеиия действии этого тактового и.миульса иаиряжеине иа коиденсаторе сохраняет свое значение.

Тактовый нмиулье T поступает на эмиттер транзистора 6. Это вызывает разряд конденсатора 2 через дподы 4, 5 и базу-э.миттер транзистора 6. Транзистор 6 открывается. Конденсатор 8 разряжается через диод 7 коллекториым током транзистора 6.

Далее тактовый импульс Т заряжает коидеисатор 2. Тактовый имиульс Т ие вызывает открывания транзистора 12 ввиду низкого уровня нанряжеиия иа коиденсаторе 8. Ток через диоды 10, 11 отсутствует.

Таким образом, на выход иередано состояние логической единнцы со сдвигол во времени.

Если иосле действия тактового имиульса Ti заряжеииый конденсатор 2 разрядится иа вход иредыдущего разряда во время действия тактового имнульса Га, то рсгнстр будет находиться в состоянии логического нуля.

Тактовый нмиулье Т зарядит через диод 9 конденсатор 8. Тактовый нмнульс Т. конденсатор 8 не разрядит из-за малого напряжения на коиденсаторе 2. Тактовый имиульс Ti зарядит коидеисатор 2. Тактовый имиульс Га разрядит коиденсатор 8 через диОлДЫ 10, 11 м базу-эмнттер транзистора 12.

Ма 1 ыходе иоявится логический иуль со сд1 ИГ01М во времени.

На ф1н 2 ириведена временная диаграм; 1а работы рсгнстра для случая нередачи логи5 ческого нуля.

Разряд динамического регистра сдвига может быть также исиользоваи в различных логическнх устройствах автоматики и вычислительиой техники.

0 Наиример, для случая рещения логической оиерации «Занрет А ВС на «Вх. 1 (диоды 3 нодается сигнал «С, на «Вх. 2 (диод 7) подается сигнал «В, аноды диодов /, 9 соедниены с нсточнико.м иоложитель5 ного тактового ннтання, эмиттер транзнстора 6 соединен е источииком отрицательиого тактового иитання, а эмиттер траизнстора 12 соедииен со свонм источинком отр|щательного тактового иитаиия, иричем импульсы тактового иитаиия иа.ходятся в оиределеиной времеииой зависимости. Таким образом, указанное устройство может быть исиользоваио для построеиия логически иолиой системы дниамических элементов.

5т-т

Предмет и з о о р е т е и и я

Разряд дииамического регистра сдвига, состоящий из двух схем, содержащих диодиую логическую схему «И, диодиую логическую

0 схему «Р1ЛИ, заиоминающий конденсатор, транзистор-иивертор и источники тактового иитагнш, отличающийся тем, что, с целью снижения иотребляемой мощиости и увеличе н-1я быстродействия, в каждой из двух схелг

5 заиоминающнй конденсатор одной обкладкой нодсоедннен к диодной логической схеме «П и через диодиую логическую схему «ИЛИ - к базе транзистора-иивертора, ири этом в первой схеме запоминающий кондеи0 сатор через диод тактового иитаиия нодключен к шиие иервого источиика тактового иитания, а эмиттер транзистора-инвертора-к тниие четвертого источника тактового иитаиия, во второй схеме заиомииающий коидеи5 сатор через диод тактово о иитання иодключен к щиие третьего иеточиика тактового иитання, а эмиттер транзистора-иивертора-к шине второго неточиика тактового 1П1тання; входами каждой из схем являются катоды

0 диодов логической схемы «И, а выходом - коллектор траизистора-иивертора.