Сдвиговый регистр Советский патент 1979 года по МПК G11C19/00 

(54) СДВИГОВЫЙ РЕГИСТР

l-i , четсертый - ка Ь -Zg , пятый -т- на 1; - Zt и т. д.

Первая тактовая шина 8 подключена к элементам 1, . Вторая тактовая шина 9 подключена к элементам 2, % -2 . Третья тактовая шина 10 подключена к элементам 3, 3i -3/; четвертая шина 11 к элементам 4, 4i-4, пятая шина 12-к элементам 5i , -5,, шестая шина 13-к элементам 6, 6i-67-, седьмая шина 14 - к элементам 7, 1 - .

Выход каждого элемента разряда соединен со входами предыдуш,его и последуюш,его элементов, а входы первого и последнего элементов каждого разряда подключены ко входам последнего и первого элементов предыдушего и последуюшего разрядов соответственно. Так выход элемента 6 соединен со входами элементов 5 и 7, Ьыход элемента 7 - со входами элементов 6 и 1( , выход элемента li-со входами элементов 7 и 2i и т. д.

Входом регистра является вход первого разряда 15. По данной схеме можно строить регистры с колич.еством элементов в разрядах четыре и более и не кратно трем.

В данном регистре можно хранить как записанную в двоичном коде, так и информацию, записанную в коде с.основанием выше чем два, причем величина основания растет с ростом числа элементов.

Сдвиговый регистр (фиг. 2) содержит два разряда с количеством элементов (ИЛИ-НЕ) в каждом равном восемнадцати. Первый разряд выполнен на элементах 16-33, а второй - на элементах 16i - 33i . Выход каждого элемента в разряде соединен с входом предыдущего и последуюш,его, так выход элемента 20 соединен с входами элементов 19 и 21, выход элемента 21 - с входами элементов 20 и 22, ит.д.

Первая тактовая шина 34 цодключена к входам первых элементов 16, 16i каждого разряда и к входам еще двух элементов, номер каждого из которых на четыре больще номера предыдущего элемента, к которому подключена данная шина, т. е. подключена к элементам 20 и 24;.

Каждая следующая тактовая щина подключена к элементу разряда, номер которого на три больше по сравнению с минимальным номером элемента, на который подключена предыдущая тактовая шина, и к входам еще двух элементов, номер каждого из которых на четыре больше номера предыдущего элемента, к которому подключена данная щина. Так вторая шина 35 подключена к входам элементов 18, 24, 28, и 18i 24| 28| , третья шина 36 к входам элементов 22, 26, 30 и 22, 26, 30i , четвертая щина 37 - к входам элементов 25, 29,33 и 25i 29, , 33i. Пятая щина 38 подключена к входам элементов 28, 32, 3 и 28i, 32i,

4

3j . шестая шина 39 - к входам элементов 31, 17, 21 и 31, 17| , 21 .

По данной схеме можно строить регистры с количеством элементов п в разрядах кратным трем. -.

Количество бит информации, которое

может храниться в каждом разряде ре- , гистра, равно -, т. е. для данного регистра равно пяти.

При сдвиге информации в регистре (фиг. 1) тактовые импульсы подаются последовательно сначала на седьмую, затем на четвертую, первую, пятую, вторую, шестую, третью, т. е. каждый следующий тактовый импульс подается на щину, номер которой отличается на три от номера щи5 ны, на которую подан предыдущий тактовый импульс.

Рассмотрим работу регистра (фиг. 1). Запись информации в регистр осуществляется всистеме счисления два (в случае четырех элементов в разряде) и более и зависит от числа элементов в разряде и от принятой системы кодировки, причем растет с ростом числа элементов в разряде. Предположим, что в схеме (фиг. 1) применены элементы И-НЕ для положительных сигналов на входе и в регистре хранится информация с основанием четыре. Информация кодируется расположением элементов с высокими потенциалами.

В регистре (фиг. 1) возможна следующая кодировка информации: «О - инфор0 мации соответствует высоким потенциалам . на выходах нечетных элементов; «1 - информации соответствует высоким потенциалам на выходах 2, 3, и 5 элементов раз-. ряда и низкому на выходах 1 и 4; «2 - информации соответствует высоким потенциалам на выходах 1, 3 и 4 элементов и низкому на выходах 2 и 5; «3 - информации соответствует высоким потенциалам на выходах четных элементов и низким на выходах нечетных.- , .

Потенциалы 6 и 7 элементов каждого разряда зависят от потенциала на выходе элемента 5 рассматриваемого разряда и потенциала на выходе элемента 1 следующего разряда. При рассмотрении закодированных значений «О, «1, «2 и «3 видно, что они отличаются расположением рядом стоящих элементов с высокими потенциалами на выходе и расположением остальнь1х элементов с высокими потенциалами на выходе.

Q Смещение рядом стоящих элементов с высокими потенциалами на. выходе в одну из строк меняет информацию, хранящуюся в разрядах регистра. И так как в регистре принята система тактировки, при которой каждый следующий тактовый импульс проходит на тактовую щину, подключённую к элементам, номер которых на три больще, чем номер элементов,к которым была подключена щина, куда поступил предыдущий такгоБый импульс, то информация в регистре сдвигается в сторону младших элементов.

Действительно, при приходе отрицательного тактового импульса на логический элемент с высоким потенциалом на выходе он состояние этого элемента не изменит, а если он приходит на элемент с низким потенциалом на выходе, то на выходе данного элемента появляется высокий потенциал и, если на выходе элемента на два номера больше был высокий потенциал, то на выходе элемента на номер больше появляется низкий потенциал. Таким образом, после действия тактового импульса с высокими потенциалами будут два рядом стоящих элемента, номера которых на два меньше, т. е. элемент, на который поступил тактовый импульс и элемент на номер меньше.

Рассмотрим работу схемы при условии, что в ней применены элементы И-НЕ для положительных сигналов на входе.

В каждом разряде регистра хранится пять бит информации. В первоначальный момент времени первый бит информации хранится в триггере на элементах 18 и 19, второй - в триггере на элементах 22 и 23, .третий - в триггере на элементах 26 и 27, т етвертый - в триггере на элементах 29 и 30, пятый - в триггере на элементах 32 и 33.

При приходе тактового импульса на шину 34 информация первого, второго и третьего бита переписывается в триггера на элементах 17, 18, 21, 22, 25 , 26, первый - на элементах 17, 18, второй - на элементах 21, 22 и третий - на элементах 25, 26, так как на выходах элементов 16, 20 и 24 будут во время действия отрицательного тактового импульса на их входах высокие потенциалы, которые разрешат установку элементов 17, 21 и 25 в зависимости от потенциалов на выходах элементов 18, 22 и 26, т.е. произойдет перепись информации.

При приходе тактового импульсана шину 35 информации второго, третьего и четвертого бита переписываются в триггера на элементах соответственно 20, 21, 24, 25, 29 и 30.

При приходе импульса на шину 36 информация третьего, четвертого и пятого бита переписывается в триггера на элементах соответственно 22, 23, 27, 28, 31 и 32. При приходе импульса на шину 37 информация четвертого, пятого и первого би-. та переписывается в триггера соответственно на,элементах 26, 27, 30, 31, 16 и 17Таким образом, при приходе очередного тактового импульса три бита информации в каждом разряде сдвигаются на один элемент вправо, при приходе шести тактовых импульсов информация сдвигается на один

бит, а при приходе пяти серий по шести импульсов информация сдвигается на один разряд.

Формула изобретения

Сдвиговый регистр, сЬдержаш,ий в каждом разряде п - элементов И-НЕ (ИЛИ- НЕ), где п 2, 3, 4, 5......, выход каждого из которых соединен со входом предыдуш,его и последуюшего элементов, выходы первого и последнего элементов каждого разряда подключены ко входам последнего и первого элементов предыдущего и последуюшего разрядов соответственно, и тактовые шины, отличаюи ийся тем, что, с целью упро0 шения регистра, в нем первая тактовая шина подключена к тактовым входам первых элементов И-НЕ (ИЛИ-НЕ), а i-я тактовая шина соединена с тактовыми входами элементов И-НЕ (ИЛИ-НЕ) - всех разрядов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карцев М. А. Арифметика цифровых , машин, 1969, с. 270. 2. Авторское свидетельство СССР № 343307, кл. С 11 С 19/00, 1972.

фцг.1