РЕГИСТР СДВИГА Советский патент 1974 года по МПК G11C19/00 

1

Изобретеи.ие относится к построению узлов цифровой вычислительной техники и дискретной автомати.ки на интегральных схс.ма.х (ИС).

Извест,ные регистры характеризуются нал.ичием критических состязаний :нр.л тактировании соседних разрядов от разных выходных каскадов генератора та ктовых имиульсов функцио.налыюй надежности. Под функциональной падеж1ностью лоидамается отсутствие сбоев В работе узлов, о бусловлениых состязания.ми логических схем. Состязания, как нравило, проявляются в устройствах, имеющих параллельные цеии раопр01страа1ения инфор.мации и обусловлены различием во времени срабатывания аналогичных элементов схемы. Устраняются такие состязания соответствурощим построением схем. Однако в таких узлах, регистры сдвига, возможны критические состязания разрядов регистра. Это связано с особен1иостя,ми тактирования. Одним из условий отсутствия критических состязаний в регистре сдвига является та1ктирова)1ие всех разрядов регистра от одного источника тактовых импульсов (ТИ). В практике проектирования устройств вычислительной техники и дискретной автоматики часто встречаются случаи, когда нагрузочной способности генератора TaiKTOBbix импульсов (ГТИ) недостаточно для тактирова-ция всех разрядов регистра. В таких случаях прн.мсняют усиление сигнала ГТП за счет его стуиенчатого «разветвления - общий формирователь ГТП работает на группу вспомогательных логических вентилей, каждьи из которых тактирует груИИу разрядов регистра, llpii этом появление тахтовых имшульсов на в.ходах каждой группы разрядов регистра смендается во времени относительно формирователя тактов ГТП на величину задержки соответствуюи1его вспомогательного логического вентиля. Поскольку время задержки однотипных логических вентилей ( различаться в пределах от нуля до некоторой допустимой величины (,в пра кти5ке нередки случаи 4-7-крат.ного разлгчия), тактовые имнульсы воздействуют на группу разрядов регистра неодновременно. Это обстоятельство Л1 является нричииой возникновения сбоев в работе регистра.

Целью изобретения является устранен1ие критическнх состязаний для построения функционально падежных регистров сдвига-. Г1редлагаемый регистр сдвига отличается тем, что он содержит R-S-триргер. единиЧ.Пзп ,и пу5левой входы триггера соединены соответственно с единичным и нхлевы.м выxoдo послед}1его разряда нервой группы разрядов регпстра, единичны и ну.чсвой выходы R-Sтриггера соединены соответственно с едипич0иым и иулевым входо.м первого разряда второи группы разрядов регистра, тактовый вход К-5-тр;иРгера соединен .с выходом второго каскада го ператора тактовых импульсов.

Ма фиг. 1 изображена схема предлагаемого регистра; на фп;г. 2 - то же, с использованнем несостязающихся разрядов.

Регистр 1 содержит разряды 2-7. Гсиератор ТИ 8 имеет два выходных а аскада 9 и 10. Выход каскада 9 соеди-нен с тактовыми входам и разрядов 2-4, а выход 1каокада 10- с тактовыми Входами разрядов 5-7. Кроме того, регистр содерлчит дОПол.нительный Н-З-триггер //, имеющий структуру, обеспечивающую «перехват его 1П ре|ДЫдущего состояния при воздействие тактовых и мпульсов. Единичный и нулевой входы R-S-триггера соединены соответственно с единичным и нулевым выходами информационных управляющих сигналов последнего разряда 4 регистра, тактируемого от выходного каскада 9 генератора ТИ 8, а единичный и нулевой выходы R-Sтриггера // соединены соответственно с единичным и нулевым информационными управляющими входами первого разряда 5 регистра, та1ктируемого от выходного .каскада 10 генератора ТИ; тактовый вход R-S-триггера соединен с выходом выходного каскада 10 генератора ТИ.

В регистре с иснользованием несостязающихся разрядов (см. фиг. 2) тактовые входы разрядов с 1-го по (/(-1)-ый соединены с выходом каскада 9 генератора ТИ 8, а та-ктовые входы разрядов с /C-iro ио Л-ый соединены с выходом каскада 10.

Обработка информации в регистре происходит без сбоев, независимо от наличия сдвига ТИ в тактовых сериях различных выходных Каскадов. Отсутств;ие сбоев обеспечивается введением дополнительных R-S-триггеров 12 и 13, которые |НривязыБают информационные упра1вляющие сигналы, поступающие от (К.-1)-го разряда регистра к тактовым имшульсаМ каскада 10. Иа входе R-Sтриггера эти сигналы Привязалы к тактовым импульсам каскада 10. Иа входе R-S-триггера эти сигналы привязаны к тактовым импульсам каскада 9.

И р е д м е т изобретен и я

Регистр сдвига, выполненный ,на потенциальных логических элементах, причем тактовые входы первой группы разрядов регистра соединены с выходом snepBoro каскада генератора тактовых импульсов, тактовые входы второй груниы разрядов регистра соединены с выходом второго каскада генератора тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж.ности работы регистра. Oil содержит R-S-триггер, единичный и нулевой входы триггера соединены соответственно с единичным и нулевым выходом послеа1него разряда первой грунны разрядов регистра, единичный и нулевой выходы R-S-триггера соединены соответственно с единичным и нулевым входом первого разряда второй группы разрядов регистра, тактовый вход R-S-триггера соединен с выходом второго каскада генератора тактовых имнульсов.

2 разряд Вх и ,-4 1 разряд к разряд (к-П разряд №{Ь