Регистр сдвига Советский патент 1977 года по МПК G11C19/00 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для распределения тактирующих сигналов, а также сигналов, длительность которых равна нериоду следования тактирующих сигналов по т выходным щинам, где m 1, 2, 3, ... i.. ., М. Конкретное значение т задается соответствующим управляющим сигналом.

Известен регистр сдвига, содержащий в каждом разряде триггер памяти и дополцительные коммутационные триггеры 1.

Одна-ко такое устройство имеет больщое количество оборудования, что существенно снижает общую надежность устройства. Кроме того, оно не позволяет распределять тактирующие сигналы по выходным ншнам.

У другого из известных устройств 2 несколько меньщее количество оборудования, однако, для него характерны те же недостатки.

Известен также наиболее близкий к изобретению по технической сущности регистр сдвига, содержащий ячейки намяти, каждая из которых состоит из носледовательно соединенных основного и всномогательного триггеров, выходами подключенных к информационным выходам регистра сдвига, единичный вход основного триггера каждой ячейки памяти соединен с нулевым входом основого триггера предыдущей ячейки намяти, с нулевым входом всномогательного триггера носледующей ячейки памяти, единичный вход вспомогательного триггера каждой ячейки памяти - с нулевым выходом основного триггера предыдущей ячейки памяти, управляющие входы вспомогательных триггеров подключены к тактнрующей щнне 3.

Иедостатком этого устройства являются низкие логические возможиости устройства.

Действительно, указанный регистр позволяет распределять сигналы только но фиксированному числу выходиых каналов. В ряде случаев требуется в процессе работы устройства изменять число выходных каналов, но которым нроисходнт распределение тактирующих сигналов, напрнмер это необходимо в устройствах унравления ЦВМ с неременным циклом вынолнения команд. Известный регистр не позволяет осуществить эту операцию.

Цель изобретення - расщирение области нрименения регистра.

Это достигается тем, что в него введеиы коммутационный триггер и элементы И-НЕ,

выходы которых соедннены с единнчными входами всномогательных триггеров, нервые входы элементов И-НЕ нодключены к управляющим входам регистра, вторые входы элементов И-НЕ - к единичному выходу

коммутационного триггера, нулевой вход коToporo соединен с третьими входами элементов И-НЕ и с нулевым выходом вспомогагельного триггера последней ячейки памяти.

На чертеже представлена структурная схема регистра сдвига.

Он содержит управляющие входы 1-5, тактирующий вход 6, элементы И-НЕ 7-11, вспомогательные триггеры 12-16, коммутационный триггер 17, основные триггеры 18-22 и информационные выходы 23-27.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии основной триггер 22 находится в единичном состоянии, триггеры 18-21 - в нулевом состоянии, тактирующий сигнал, подаваемый на вход 6, отсутствует, равен логическому нулю.

Пусть, например, на входе 3 - логическая единица, а на входах 1, 2, 4, 5 - логический нуль. В этом случае иа нулевых выходах триггеров 12-17 - логическая единица, кроме того, поскольку на выходе элемента И-НЕ 9 и на нулевом выходе триггера 22 - логические нули, то на единичных выходах триггера 14 и триггера 17 также будут сигналы, равные логической единице. Поэтому с приходом тактирующего сигнала на нулевом выходе триггера 17 появляется сигнал, равный логическому пулю, который устанавливает триггер 22 в нулевое состояние, одновременно на иулеBQ.M выходе триггера 14 также оказывается .сигнал, равный логическому нулю, который устанавливает триггер 20 в единичное состояние. Наличие связи с нулевого выхода триггера 14 на нулевой вход триггера 15 препятствует изменению сигнала на нулевом выходе этого триггера, хотя триггер 20 изменил свое состояние.

После окончания действия тактирующего сигнала на нулевых выходах, триггеров 14 и 17 снова образуются сигналы, равные логической единице, а на единичном выходе триггера 17 появляется сигнал, равный логическому нулю, который закрывает схемы И-НЕ 7-11. 1аким образом, иа нулевом выходе триггера 14 формируется сигнал, длительность которого равна длительности тактирующего сигнала и который с информационного выхода 25 может быть распределен на одной из выходных шин. Поскольку схемы И-НЕ 7-11 закрыты, то с приходом следующего тактирующего сигнала логический нуль появляется иа нулевом выходе триггера 15, который устанавливает триггер 21 в единичное, а триггер 20 в нулевое состояние и может быть распределен с информационного выхода 26 по следующей выходной шине.

Аналогичным образом, с приходом третьего тактирующего импульса логический нуль появляется на нулевом выходе триггера 16, который устанавливает триггер 22 в единичное состояние, а триггер 21 в нулевое. Наличие связи с нулевого выхода триггера 16 на входы элементов И-НЕ 7-11 препятствует открыванию этих элементов, хотя триггер 22 установился в единичное ссотояние. После окончания действия тактирующего импульса схема возвращается в исходное положение. Таким образом, при управляющем сигнале на входе 3 схема осуществляет распределение сигналов по трем каналам, а при наличии управляющего сигнала на входе 2 - распределение сигналов по четырем каналам. Аналогичным образом схема распределяет сигналы по т выходным каналам при наличии управляющего сигнала на Л - (т- 1) входе, где Л - общее число каналов. Таким образом, предлагаемый регистр сдвига позволяет организовать распределение сигналов по т выходным каналам, причем конкретное значение т задается управляющими сигналами и может меняться в течение работы устройства. Это позволяет использовать

регистр в устройствах управления ЦВМ с перемепным циклом выполнения команд, повысить быстродействие выполнения операцией при одновременном упрощении структуры устройства.

Формула изобретения

Регистр сдвига, содержащий ячейки памяти, каждая из которых состоит из последовательио соединенных основного и вспомогательного триггеров, выходы которых подключены к информационным выходам регистра сдвига, единичный вход основного триггера каждой ячейки памяти соединен с нулевым

входом основного триггера предыдущей ячейки памяти, с нулевым входом вспомогательного триггера последующей ячейки памяти, единичный вход вспомогательного триггера каждой ячейки памяти соединен с нулевым выходом основного триггера предыдущей ячейки памяти, управляющие входы вспомогательных триггеров подключены к тактирующей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения области примепения регистра, в него. введены коммутационный триггер и элементы П-НЕ, выходы которых соединены с единичными входами вспомогательных триггеров, первые входы элементов И-НЕ подключены к управляющим входам регистра, вторые входы элементов И-НЕ подключены к единичному выходу коммутационного триггера, нулевой вход которого соединен с третьими входами элементов И-НЕ и с нулевым выходом вспомогательного триггера последней ячейки памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. № 364964, кл. G 11с 19/00, 1971.

2.Авт. св. № 497637, кл. G 11с 19/00, ,1972. 3. Букреев И. Н., Мансуров Б. М., Горячев В. Н. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., изд. «Советское радио, 1973.

с. 224-228, рис. 6.22 (прототип).