Регистр сдвига Советский патент 1975 года по МПК G11C19/00 

Изобретение относится к вычислитепь- 1 ной технике к может быть использовано : при построении . арифметических устройств электронных вычислительных машин.

Известны регистры сдвига, содержащие 5 статические триггеры с раздельными и счетными входами, нулевые выходы которых подключены к первым входам элементов совпадения первой группы, а единичные - к первым входам элементов совпа- 10 дений второй груплы, ввдхрды элементов совнадения первой и второй группы подключены соответстве яно к единичным и нулевым входам триггеров последующего разряда, вторые входы элементов совпадения первой и вто рой групп подключены к шине сдвига, ко вторым входам первого триггера подключены щины входных сигналов, нулевые выходы триггеров подключены к первым входам элементов совпадения третьей группы.20

Однако на преобразование отрицательных . икфр кода числа требуется значительная затрата времени, обусловленная необходимостью выполнения операции вычитания.I 25

Цель изобретения - повышение быстродей ;твия регистра. Достигается это благодаря тому, что в регистре вторые входы элементов совладе:..я третьей группы соединены с нулевым выходом триггера первого разряда, третьи входы подключены к : .выходам элементов совпадения третьей группы предыдущего разряда и к первым входам элемектов совпадения четвертой группы :„ .данного разряда, вторые входы которых соединены.с одной из шин .входных сигналов, а выходы - со счетными входами триггеров данного разряди, при этом первый вход элемента совпадени четвертой группы второго разряда соединен с нулевым выходом триггера первого разряда.

Преобразование отрицательных ци4 кода числа в данном устройстве основано на том, что вычитание единицы из произвольного двоичного числа равносильно инвертированию группы цифр его младших разрядов, представляющих собой целую степень двойки, т. е. группы вида 1, ip, : 100 ... На чертеже приведена функциональная схема регистра сдвига. Справа изображенпервый (младший) разряд, слева - послед.ний (старший). Цепи гашения и выдачи кода числа, не имеющие непосредственного отношения к работе регистра, на чертеже не показаны. Регистр выполнен на статических триггерах 1 с раздельными и счетными входа.ми. Цепи сдвига кода числа влево (от млад ших разрядов к старшим) выполнены на элементах И 2 совпадения первой группы и элементах И 3 совпадения второй группы, включенных во все; разряды регистра, кроме первого. Первые входы элементов 2 и 3 соединены соответственно с нулевыми и единичными выходами триггеров 1 предыдущего разряда, вторые входы - с шиной 4 сигнала сдвига, а выходы - соответстве но с н :;левыми и единичными входами триГ геров 1 данного разряда. Нулевой и единичный входы триггера, 1 первого разряда соединены соответственно с шинами 5 и 6 сигналов нулевой и положительной цифр коца числа. Цепи преобразования отрицательной цифры кода числа выполнены на элементах И 7 совпадения третьей группы включенных во все разряды регистра, кроме первого и последнего, и элементах И 8 сов- дадения четвертой группы, включенных во все разряды регистра, кроме первого. Пер вые входы элементов 7 соединены с нулевыми выходами триггеров 1 данного разряда. Вторые входы элементов 7 и первый вход элемента 8 второго разряда соединены с нулевым выходом триггера 1 первого разряда. Выходы элементов 3 предыдущего разряда сое динены с третьими входами элементов 7и первыми входами эле ментов 8 данного разряда. Вторые входы элементов 8 и счетный вход триггера 1 первого разряда соединены с шиной 9 сигнала отрицательной цифры кода числа, а вы ходы элементов 8 - со счетными входами триггеров 1 данного разряда. Работа устройства происходит следующим образом. Сдвиг кода числа на один разряд осуществ ется путем подачи импульса сдвиггГна шину 4. При этом триггеры 1 через элементы 2 3, подготовленные к срабатыванию сигнала ми с нулевого или единичного выходов триггера 1 предыдущего разряда, устанавливаются соответственно в нулевое или единичное состояние. Занесение цифр О или кода числа триггер 1 первого разряда осуществля- ется соответственно путем подачи импуль ра занесения на шины 5 или 6. Преобразование кода числа осуществляется путем подачк импульса преобразавания на шину 9. При этом состояние триггера 1 первого разряда и триггеров 1 тех младших разрядов, элемацты 8 которых подготовлены к срабатыванию, одновременно изменяются на противоположные, т. 8. инвертируются. Как видно из чертежа, элемент 8 второго разряда подготовлен к срабатыванию, если в триггере 1 первого разряда записан куль, а элемент 8 каждого из после- дующих разрядов подготовлен к срабаты- ванию, если открыт элемент 7 предыдущего разряда. В. cBoto очередь, элемент 7 данного разряда открыт только в том случае, если в триггере 1 этого разряда и в триггерах 1 всех предыдущих разрядов записаны нули. Это означает, что подготовглены к срабатыванию элементы 8 всех разрядов инвертируемой группы цифр. Построение схемы учитывает то обстоятельство, что формирование инвертируемой группы цифр происходит в процессе выполнения сдвигов в регистре. Если при очередном сдвиге в триггер 1 первого разряда регистра записывается , нуль, то ранее образованная инвертируемая группа удлиняется на одну цифру. При этом открывается только один элемент 7, соответствующий разряду инвер- тируе14ой группы, в триггере 1 которого до сдвига была записана- едидаца. Состояния же остальных разрядов инвертируемой группы, в триггерах 1 которых были записаны нули, не изменяются, вследствие чего соответствующие им элементы 7 продолжают octaвaтьcя открытыми. Если при очередном сдвиге в триггер 1 первого разряда регистра записывается единица, то ранее образованная инвертируемая группа цифр перестает существо- i вать, поскольку наличие единицы в младшем разряде означает начало формирования новой инвертируемой группы. При этом все ранее открытые элементы 7 одновременно закрываются по своим вторым входам, соединенным с нулевым выходом триггера 1 первого разряда регистра. Таким образом, независимо от значения цифры, записываемой в триггер 1 первого разряда, выработка управляющих сигналов на выходах элементов 7 и, следовательно, подготовка к срабатьшанию соответствующих элементов 8 происходит практически одновременно с выполнен)ф1 сдвигов в регистре.

Предмет изобретения

Регистр сдвига, содержащий статические триггеры с раздельными и счетными

-входами, нулевые ыходы которых под к люмены к первым входам элементов совпадения первой группы, а единичные - к

первым входам алементов совпадения второй группы, выходы элементов; совпадения первой и второй групп подключены соот, ветственно к единичным и нулевым входам триггеров последующего разряда, вторые входы элементов совпадения первой и агорой групп подключены к шине сдвига, ко входам первого триггера подключены шины входных сигналов, нулевые выходы триггеров подключены к первым входам элементов совпадения третьей группы, о т л и- | чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия регистра, в нем вторые входы элементов совпадения третьей группы соединены с нулевым выходом триг. гера первого разряда, третьи входы подключены к выходам элементов совпадения третьей группы предыдущего разряда и к первым входам элементов совпадения четi вертой группы данного разряда, вторые .входы которых соединены с одной из шин входных сигналов, а выходы - со счетными входами триггеров данного разряда, при этом первый вход элемента совпадения четвертой группы второго разряда со-| единен с нулевым выходом триггера первого разряда.