Устройство для контроля регистра сдвига Советский патент 1982 года по МПК G06F11/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕГИСТРА СДВИГА

1

Изобретение относится к автоматике и вьп ислительной технике и может быть использовано для контроля электронных блоков дискретной автоматики и ЭВМ, а также применено при организации контроля на предприятиях - изготовителях регистров.

Известно устройство для контроля регистра сдвига логических схем, содер- жащее контролируемый регистр, элемейты И, формирователь импульсов, триггер

til

Недостатком указанного устройства является необходимость дополнительного времени на диагностику регистра и от носительная сложность схемой ре.ализации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля регистра сдвига, содержащее формирователь строба, триггер, две схемы И, два сумматора по модулю два. Триггер запоминает информацию, записываемую в младший разряд контролируемого регистра, к моменту появления этой информации на выходе старшего разряда регистра срабатывает формирователь строба, который ы 1дает сигнал, в течение которого происходит сравнение первоначально запомненной на триггере информации и информации, появившейся на выходе регистра. В случае правильной работы регистра на выходе устройства имеет место тактовая последовательность,

10 тождественная последовательности вход- ньк тактовых сигналов, при появлении неисправности тактовая последовательность на выходе устройства искажается, что и служит сигналом ошибки .

15

Недостатками известного устройства являются использование двУХ входных, шин соответственно для информации и сдвиговых импульСов с вытекающей отсюда необходимостью предварительной

20 синхронизации информации и импульсов сдвига, что приводит к усложнению устройства, отсутствие контроля сдвига нулевой информации или необходимость со- здания потенциальной логики на инфор мационном входе регистра для осуществления такого контроля, что понижает надежность проверки или ведет к усложнению устройства, значительное увеличение затрат оборудования при одновременной .или последовательной проверке нескольких регистров сдвига различной разрядности ввиду жесткой временной привязки схемы формирователя строба к задержке, вносимой регистром .сдвига и, следовательно, сужение функциональных возможностей устройства с одновременным усложнением его схемной реализации. Цель изобретения - упрощение устройПоставленная цель достигается- тем, что в устройство для контроля регистра сдвига, содержащее первый триггер, два элемента И, сумматор по модулю два, причем выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является выходом устрой ства, тактовый вход устройства соединен с контролируемым регистром и со вторым входом первого элемента И, третий нход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, инверсный вход кон- ролируемого ре1истра соединен с пер вым входом второго элемента И, введены одновибратор, второй и третий тригге - ры и инвертор, причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом второго триггера, инвертора и одновибратора, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, выход второ го элемента И соединен со входом перво го триггера, выход инвертора соединен со счетным входом третьего триггера, выход которого соединен с информационным входом контролируемого регистра, выход второго триггера соединен с первым- входом сумматора по модулю два, инверсный выход контролируемого регист ра соединен со вторым входом сумматора по модулю два. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для контроля регистра сдвига; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства в случае проверки четырехразрядного регистра. Устройство содержит инвертор 1, первый триггер 2, второй триггер 3 и третий триггер 4, контролируемый регистр 5, сумматор 6 по модулю два, перьый элемент И 7 и второй элемент И 8, одновибратор 9 и тактовый вход устройства 1О. Тактовый вход 10 подключен ко входам инвертора 1 и одновибратора 9, ко второму входу первого элемента И 7, к , счетному входу второго триггера 3 и группе входов сдвига регистра 5. Выход инвертора 1 подключен к счетному входу триггера третьего 4, прямой выход которого подключен к информационному входу регистра 5, инверсным выходом подключенного к первому входу сумматора 6 по модулю два и к первому входу второго элемента И 8, второй вход которого .соединен с прямым выходом орновибратора 9, а выжд подключен ко входу установки в единичное состояние первого триггера 2. Выход второго триггера 3 подключен ко второму входу сумматора 6 по модулю два, выход которого вместе с прямым выходом первого триггера 2 подключены соответственно к третьему и первому входам первого элемента И 7, вьгход которого является выходом устройства. Устройство работает следующим образом. Перед началом проверки триггеры 24и контролируемый регистр 5 устанавливаются в нулевое состояние сигналом Сброс (цепи сброса не показаны). При этом нулевым потенциалом с прямого выхода первого триггера 2 первый элемент И 7 закрыт и на его выходе присутствует сигнал Исправно (логический нуль). Первый тактовый импульс, проинвертированный инвертором 1, по переднему фронту переключает третий триггер 4 в единичное состояние (все триггеры устройства переключаются при подаче на их информационные входы перепада логическая единица-логический нуль), в результате чего на информационном входе регистра 5появляется единичная информация, которая по заднему фронту того же импульса записывается в младший разряд контролируемого регистра. По первому тактовому импульсу осуществляется также аапуск одновибратора 9, в результате чего на выходе второго элемента И 8 появляется перепад логический нуль-логическая единица (при обнулении регистра на инверсном выходе старшего разряда существует сигнал логической единицы), который не изменит состояния первого; триггера 2, По заднему фронту первого импульса первый триггер 2 также переключается в единичное состояние. Второй тактовый импульс переключит триггеры 3 и 4 в нулевые состояния и одновременно обеспечмг яег по заднему 59 фронту запись нулевой информации в млад щий разряд регистра и передачу первоначальной единичной информации младшего разряда в соседний старший разряд. С тфиходом последующих импульсов триггеры 3 и 4, работающие в счетном режиме, будут последовательно изменять свое соетояние на противоположное, а информация состоящая из Чередующихся единиц и нулей, будет последовательно записываться и сцвигаться в регистре. В момент передачи первоначальной единичной информа- шш младшего разряда в последний старший разряд регистра на его инверсном выкоде возникнет- перепад логическая еди ница-логический нуль, который через второй элемент И 8 поступит на вход установки в единичное состояние первого триггера 2, который переключается в единичное состояние и тем самым подает на вход первого элемента И 7 сигнал Разрешение контроля. С приходом последующих тактовых импульсов на выходе первого элемента И 7 будет существовать сигнал Исправно (логический нуль) или будут проявляться импульсы, указывающие на неисправности в работе регистра 5. На входах сумматора 6 по модулю два при правильной работе регистра сдвига обеспечивается появление одноуровневой информации с инверсного выхода регистра и выхода триггера 3, причем информация cyMMaTqpa в таком случае будет нулевой и будет оценивать- ся лишь после появления сигнала Разрешение контроля по последующим тактовым импульсам, вызывающим новые переключения схем устройства. Для обеспечения равнозначности информации, появляющийся на инверсном выходе регистра и информации триггера 3 в случае проверки регистров с четным количеством разрядов используется прямой .выход триггера 3, в случае нечетности количества разрядов регистра используется инверсный выход триггера 3. При сбоях передачи информация в регистре будет возникать .рассогласование информации его выходного разряда и информации триггера 3, что будет вызывать появление на выходе сумматора по модулю два 6 сигнала логической единицы. До появления информации на выходе регистра ложные сбои, фиксированные сумматором по модулю два из-за переключений триггера 3 и отсутствия таковых на выходе регистра блокируиугся на первом элементе И 7 отсутствием сигнала Разрешение ко ггроля. Для обнаружения неисправное06ти типа отсутствие передачи ин4юрма- ции по региструилизастревание старшего разряда регистра внулевомсостояниичерез время, превышающее время распространения информации в регистре, срабатывает одновибратор 9, который заканчива- ет свой импульс и через второй элемент И 8 подаст на вход установки, в единичное состояние первого триггера 2 пере над логическая единица-логический нуль , Триггер 2 при этом переключаетс.:я и вырабатывает сигнал Разрешение контроля , в результате чего неисправность обнару- живается. Если регистр функционирует правильно, триггер 2 запускается в мо- мент смены информации на инверсном выходе регистра и последующий спад импульса одновибратора не влияет на запуск первого триггера 2 и работу других узпов устройства. Фактически сумматор 6 по модулю два, первый элемент И 7 представляют собой стробируемую тактовыми импуль- сами и сигналом Разрешение контроля схему сравнэьгая для каждого бита информации, появляющегося на выходе регистра сдвига и запомненного ранее на триггере 3, причем первоначальная информация триггера 3 неоднократно изменяется, но к моменту ее предполагаемого появления на выходе регистра восстанавливается и служит эталоном для сравнения. Предлагаемое устройство может быть использовано для контроля регистров сдв«п а различной длины. Для этого длительность импульса одновибратора должна превышать максимальное время распространения мации в регистре с наибольшей разрядностью из числа контролируемых регистров, для контроля которых предназначается в каждом конкретном случае данное устройство, при этом для кошгроля регистров с четным количеством разрядов используется прямой выход триггера 3, для контроля регистров с нечетным колм -чеством разрядов используется инверсный выход триггера 3. Для нормальной работы устройства рекомендуется длительность импульсов тактовой последовательности ( 3 ) делать с запасом по сравнению со временем срабатывания трштерных узлов устройства, период сл&дования тактовых импульсов без учета длительности самого импульса (Т-- м, } должен такж превышать указанное spo-i мя срабатывания как триггеров устройства так и контролируемого регистра. Таким образом, за счет .упрощения реализации функции сравнения состояния регистра сдвига упрощается и все устройство. Формула изобретения Устройство для контроля регистра сдвига, содержащее первый триггер, два элемента И, сумматор по модулю два, причем выход первого триггера соединен с .первым входом первого элемента И, выход которого является выходом устрой ства, тактовый вход устройства соединен с контролируемым регистром и со вторы входом первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, инверсный выход контролируемого регистра соединен с первым входом второго элемента И, о т л и чающееся тем, что, с целью упрофиг. f щения, оно содержит одновибратор, второй и третий триггеры и инвертор, причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом второго триггера, инвертора и одновибратора, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, выход второго элемента И соединен со входом первого триггера, выход инвертора соединен со счетным входом третьего триггера, выход которого соединен с информационным входом контролируемого регистра, выход второго триггера соединен с первым входом сумматора по модулю два, выход контролируемого регистра соединен со вторым входом сумматора по модулю два. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Авторское свидетельст.во СССР № 463973, кл. Q06 F 11/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 679984, кл. G06 F 11/02, 1979 (прототип).

U/vHO W