Реверсивный регистр сдвига

 

РЕВЕРСИВНЬЙ РЕГИСТР СДВИГА, содержащий в каждом разряде Зк-триггер , два элемента И, элемент ИЛИ, причем прямой выход ЛК-триггера каждого разряда, кроме последнего, соединен соответственно с первым входом первого элемента И последуищего разряда, а прямой выход Лктриггера каждого разряда, кроме первого, соединен соответственно с первым входом второго элемента И предьдущего разряда, выходы первого и второго элементов И каждого разряда соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с 11 входом tK-триггера данного разряда , вторые входы первого и второго элементов И всех разрядов являются соответственно входами управления сдвигом вправо и сдвигом влево регистра, R- и С-входы К-триггеров всех разрядов являются соответственно входами установки в ноль и синхронизации регистра сдвига, первый вход первого элемента И первого разряда является прямьм входом для сдвига информации вправо регистра, а первый вход второго элемента И последнего разряда является прямым входом для сдвига информации влево регистра, прямой выход JtK-триггера последнего разряда является прямым выходом при сдвиге информации вправо регистра, а прямой выход К-триггера первого разряда - прямым выходом при сдвиге информации влево регистра , отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей регистра сдвига за (Л счет выполнения функций сжатия информации , в каждьй разряд введены два дополнительных элемента И, в каждый разряд, кроме первого и послед него, три дополнительных элемента ИЛИ, а в первый и последний разряды два дополнительных элемента ИЛИ,причем выходы первого и второго дополнительных элементовИ каждого разряда соединены с входами первого дополнительного элемента ИЛИ, выход s| которого соединен с К-входом -трнго: гера данного разряда, первьй вход первого дополнительного элемента И первого разряда является инверсным входом для сдвига информации вправо регистра, а первый вход первого до- , полнительного элемента И каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом К-триггера предвдущего разряда, первый вход второго дополйительного элемента И последнего разряда явлйется инверсным входом для сдвига информации влево регист

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51 G 11 С 19/00 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ яка. 7:т фХй к

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3618346/24-24 (22) 08.07.83 (46) 15.02.85. Бюл. Ф 6 (72) Н.Я. Кукурин и Ю.К. Кирьяков (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени институт радиоэлектроники им. акад М.К. Янгеля (53) 681. 327. 66(088. 8) (56) 1. Каган Б.М., Каневский М,М.

Цифровые вычислительные машины и системы. М., "Энергия", 1973, с. 193, рис. 3.50.

2. Авторское свидетельство СССР

||р 1049978, кл. G 11 С 19/00, 1982.

3. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н.Малиновского. Киев, "Техника", 1974, с. 162, рис. 4.6, позиция k (прототип). (54)(57) РЕВЕРСИВНЪ|И РЕГИСТР СДВИГА, содержащий в каждом разряде фК-триггер, два элемента И, элемент ИЛИ, причем прямой выход 3К-триггера ь каждого разряда, кроме последнего, соединен соответственно с первым входом первого элемента И последующего разряда, а прямой выход МКтриггера каждого разряда, кроме первого, соединен соответственно с первым входом второго элемента И предыдущего разряда, выходы первого и второго элементов И каждого разряда соединены с входами элемента

ИЛИ, выход которого соединен с

5-входом ЙК-триггера данного разряда, вторые входы первого и второго элементов И всех разрядов являются соответственно входами управления сдвигом вправо и сдвигом влево регистра, R- и С-входы К-триггеров всех разрядов являются соответст„„,SU„„1 t A венно входами установки в ноль и синхронизации регистра сдвига, первый вход первого элемента И первого разряда является прямьм входом для сдвига информации вправо регистра, а первый вход второго элемента И последнего разряда является прямым входом для сдвига информации влево регистра, прямой выход УК-триггера последнего разряда является прямым выходом при сдвиге информации вправо регистра, а прямой выход К-триггера первого разряда — прямым вькодом при сдвиге информации влево регИстра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ" g ных возможностей регистра сдвига за счет ньпоянения функьаьй сжатия инфор- Q) мации, в каждый разряд введены два дополнительных элемента И, в каждый разряд, кроме первого и послед-р него, три дополнительных элемента

ИЛИ, а в первый и последний разряды два дополнительных элемента ИЛИ,причем выходы первого и второго дополнительных элементов И каждого разряда соединены с входами первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен с К-входом К-триггера данного равряда, первый вход первого дополнительного элемента И первого разряда является инверсным входом для сдвига информации вправо регистра, а первый вход первого.дополнительного элемента И каждого иэ остальных разрядов соединен с инверсным выходом 4К-триггера предыдущего .разряда, первый вход второго дополйительного элемента И последнего разряда является инверсным входом для сдвига информации влево регист1140176 .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки цифровс,й информации.

Известен регистр сдвига, выполнен- ный на синхронных RS-триггерах, причем прямой и инверсный выходы каждого RS-триггера, кроме последнего, соединены с S- u R-входами . следующего RS-триггера. На каждый 10 разряд регистра используется два

RS-триггера $1 ).

Недостатком такого регистра является то, что он может работать только в одном режиме — режиме сдви- 15 га информации.

Известен регистр сдвига, содержа щий в каждом разряде 3К-триггер, элемент И, в каждом разряде, кроме последнего, элемент., ИЛИ 1.2 ).

Недостатком такого регистра сдвига является то, что он манжет сдвигать и уплотнять информацию только в одну сторону — вправо.

Наиболее близким к предлагаемому 25 по технической сущности является реверсивный регистр сдвига, построенный на двухтактных ЙК-триггерах. На"

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей реверсивного регистра сдвига за счет. выполнения функций сжатия информации.

Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный регистр сдвига, содержащий в каждом разряде

fK-триггер °, два элемента И, элемент

ИЛИ, причем прямой вькод бК-триггера каждого разряда, кроме последнего, соединен соответственно с первым ра, а первый вход второго дополнительного элемента И каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом,фК-триггера предыдущего разряда, второй вход первого дополнительного элемента И каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом второго дополнительного элемент

ИЛИ данного разряда, а второй вход второго дополнительного элемента И каждого разряда, кроме первого и последнего, соединен с выходом третьего дополнительного элемента

ИЛИ данного разряда, второй вход второго дополнительного элемента И последнего разряда соединен с выходом второго дополнительного элемента

ИЛИ данного разряда,. третьи входы первого и второго дополнительных эпементов И всех разрядов соответственно объединены и являются входами управления сдвигом вграво и сдвигом влево, а вторые входы первого дополнительного элемента И последнего разряда и второго дополнительного элемента И первого разряда объединены и являются вторым управлякнщим входом регистра сдвига, первый н второй входы второго дополнительного элемента ИЛИ каждого разряда, кроме последнего, соединены соответственно с инверсным выходом фК-триггера и с вторым входом первого дополнительного элемента И последующего разряда, а первый и второй входы третьего дополнительного элемента

ИЛИ каждого разряда, кроме первого и последнего, и первый и второй входы второго дополнительного элемента ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с инверсным выходом 3К-триггера и с вторым входом второго дополнительного элемента И последующего разряда. каждый разряд регистра используется один;fK-триггер, два элемента И, один элемент ИЛИ, инвертор, причем прямой выход каждого IK-триггера, кроме последнего, соединен соответственно с первым входом первого элемента И следующего разряда, а прямой выход каждого fK-триггера, кроме последнего, соединен соответственно с первым входом второго элемента И предыдущего разряда (3 ).

Недостатком известного регистра является то, что его функциональные возможности ограничены выполнением только одной функции — функции сдвига информации.

11401?6

3 входом первого элемента И последующего разряда, а прямой выход ЙК-триггера каждого разряда, кроме первого, соединен соответственно с первым входом второго элемента И предыдущего разряда, выходы первого и второго элементов И каждого разряда соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с ф-входом ,7К-триггера данного разряда, вторые 10 входы первого и второго элементов И всех разрядов являются соответственно входами управления сдвигом вправо и сдвигом влево регистра, R- u

С-входы 3К-триггеров всех разрядов являются соответственно входами установки в ноль и синхронизации ре-. гистра сдвига, первый вход первого элемента И первого разряда является прямым входом для сдвига информации вправо регистра, а первый вход второго элемента И последнего разряда является прямым входом для сдвига информации влево регистра, прямой выход JK-триггера последнего разряда р5 является прямым выходом при сдвиге информации вправо регистра, а прямой выход ФК-триггера первого разряда— прямым выходом при сдвиге информации влево регистра, в каждый разряд вве- З0 идены два дополнительных элемента И, в каждый разряд, кроме первого и последнего, три дополнительньм элемента ИЛИ, а в первый и последний разряды два дополнительных элемента ИЛИ, 35 причем выходы первого и второго до полнительных элементов И каждого разряда соединены с входами первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен с К-входом К-триг40 гера данного разряда, лервый вход первого дополнительного элемента И первого разряда является инверсным входом для сдвига информации вправо регистра, а первый вход первого до- 45 полнительного элемента И каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом К-триггера предыдущего . разряда, первый вход второго дополнительного элемента И последнего раз50 ряда является инверсным входом для сдвига информации влево регистра, а первый вход второго дополнительного элемента И каждого из остальных . разрядов соединен с инверсным выхо55 дом fK-триггера предыдущего разряда, второй вход первого дополнительного элемента И каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ данного разряда, а второй вход второго дополнительного элемента И каждого разряда, кроме первого и последнего, соединен с выходом третьего дополнительного элемента ИЛИ данного разряда, второй вход второго дополнительного элемента И последнего разряда соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ данного разряда, третьи входы первого и вто- рого дополнительных элементов И всех разрядов соответственно объединены и являются входами управления сдвигом вправо и сдвигом слево, а вторые входы первого дополнительного элемента И последнего разряда и второго дополнительного элемента.И первого разряда объединены и являются вторым управляющим входом регистра сдвига, первый и второй входы второго дополнительного элемента ИПИ каждого разряда, кроме последнего, соединены соответственно с инверсным выходок фК-триггера и с вторым входом первого дополнительного элемента И последующего разряда, а первый и второй входы третьего дополнительного элемента ИЛИ каждого разряда, кроме первого и последнего, и первый и второй входы второго дополнительного элемента ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с инверсным выходом fK-триггера и с вторым входом второго дополнительного элемента

И последующего разряда.

На чертеже представлена схема предлагаемого реверсивного регистра сдвига.

Реверсивный регистр сдвига содержит в каждом разряде двухступенчатый К-триггер 1, два элемента И 2 и 3, элемент ИЛИ 4, два дополнительных элемента И 5 и 6, в каждом разряде, кроме первого и последнего, три дополнительных элемента ИЛИ 7 ° 8 и 9 ° ю, а в первом и последнем разряде два дополнительных элемента ИЛИ 7 и 8.

Прямой выход Q фК-триггера каждого разряда, кроме последнего, соединен соответственно с первым входом первого элемента И 2 последующего разряда, а прямой выход К-триггера каждого разряда, кроме первого, соединен соответственно с первым, входом второго элемента И 3 предыдущего разряда, выходы первого и второго эле1140176

При нулевом значении сигнала управления на входе 20 регистр работает в режиме сжатия информации.

В зависимости от сигнала управления реверсом, подаваемого на один из входов 10 или 11, под воздействием ментов И каждого разряда соединены с входами элемента.ИЛИ 4, выход которого соединен с Д-входом ЙК-триггера данного разряда, вторые входы первого и второго элементов И всех 5 разрядов являются соответственно входами управления сдвигом вправо 10 и сдвигом влево 11 регистар, R- u

С-входы 4К-триггеров всех разрядов являются соответственно входами уста- 1О ковки в ноль 12 и синхронизации 13 регистра сдвига, первый вход 14 первого элемента И 2 первого разряда является прямым входом для сдвига. информации вправо регистра, а первый 15 вход 15 второго элемента И 3 последнего разряда — прямым входом для сдвига информации влево регистра, . прямой выход 16 gK-триггера последнего разряда является прямым выходом Ы при сдвиге информации вправо регистра, а прямой выход 17 1К-триггера первого разряда — прямым выходом при сдвиге информации влево регистра.

Выходы первого и второго дополнитель-2 ных элементов И 5 и 6 каждого разряда соединены с входами первого дополнительного элемента ИЛИ 7, выход кото-. рого соединен с К-входом fK-триггера данного разряда, первый вход первого gg допольительного элемента И первого разряда является инверсным входом

18 для сдвига информации вправо регистра, а первый вход первого допол нительного элемента И 5 каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом Q fK-триггера предыдущего разряда, первый вход второго дополнительного элемента И 6 послед него разряда является инверсным

40 входом 19 для сдвига информации влево регистра, а первый вход второго дополнительного элемента И 6 каждого из остальных разрядов соединен с инверсным Выходом фК триггера преды дущего разряда, второй вход;первого дополнительного элемента И 5 каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ 8 данного разряда, а второй вход второго дополнительного элемента И 6 каждого разряда, кроме .первого и последнего, соединен с выходом третьего дополнительного элемента ИЛИ 9 данного разряда, вто» рой вход второго дополнительного элемента И 6 последнего разряда соединен с выходом второго дополнительного

:элемента ИЛИ 8 данного разряда.

Третьи входы первого и второго дополнительных элементов И 5 и Ь всех разрядов соответственно. объединены и являются входами управления сдвигом вправо 10 и сдвигом влево 11, а вторые входы первого дополнительного элемента И 5 последнего разряда и второго дополнительного элемента И 6 первого разряда объединены и являются вторым управляющим входом 20 регистра сдвига. Первый и второй входы второго дополнительного элемента

ИЛИ 8 каждого разряда, кроме последнего, соединены соответственно с инверсным выходом 4К-триггера и с вторым входом первого дополнительного элемента И 5 последующего разряда.

Первый и второй входы третьего до" полнительного элемента ИЛИ 9 каждого разряда, кроме первого и последнего, и первый и второй входы второго дополнительного элемента ИЛИ 8 последнего разряда соединены соответственно с инверсным выходом fK-триггера и с вторым входом второго дополнительного элемента И 6 последующего разряда.

Реверсивный регистр сдвига в зависимости от комбинации сигналов на входах 10 и 11 управления реверсом и управляющем входе 20 может работать в двух режимах: сдвиг кода вправо или влево и сжатие информации вправо или влево. При единичном значении сигнапа управления на входе 20 регистр работает в режиме сдвига кода вправо или влево. Выбор направления сдвига осуществляется подачей сигнала управления реверсом на одну из шин: управления сдвигом вправо 10 или сдвигом влево 11. При этом на вторых входах каждого из элементов И 5 и 6 устанавливается единичное значение сигнала. Входная информация в виде парафазного кода поступает на входы

14 и 18 при сдвиге вправо или 15 и

19 при. сдвиге влево. Заполнение и-разрядного регистра информацией происходит под воздействием пары сигналов, поступающих на вход 13 синхронизации и на один из входов сдвига вправо 10 или влево 11 °

1140 импульсов сдвига, подаваемых на вход 13 синхронизации, происходит сдвиг кода вправо или влево до тех пор, пока не запишется единица в последний (n-й) или первый разряды.

После этого происходит сдвиг кода только в первых и-1 разрядах до заполнения единицей (и-1)-го или вто рого разрядов и т.д.

Записанные единицы в п-м, (n-1)-м 1ð и т.д. разрядах при сдвиге вправо или в первом, втором и т.д. разрядах при сдвиге влево остаются в соответствующих разрядах, поскольку на

K-входах IK-триггеров этих разрядов устанавливается нулевое значение.

Таким образом, после подачи в общем случае п — 1 импульсов сдвига (когда исходная информация представляет собой одну единицу в крайнем левом 2б или правом разрядах) все единицы исходной информации располагаются плот-. но справа или слева.

Пример. Пусть после подачи восьми импульсов сдвига в 8-разрядный регистр был записан код 10010101, причем заполнение регистра информацией осуществляется независимо от значения сигнала на входе 20.

При единичном значении сигнала на входах 10 и 20 регистр работает в режиме сдвига кода вправо. При этом после подачи еще восьми импульсов сдвига получим последовательность кодов: 01001010, 00.100101, 00010010, 00001001, 00000100, 00000010, 35

00000001, 00000000.

При единичном значении сигнала на входах 11 и 20 регистр работает в режиме сдвига кода влево. При этом после подачи еще восьми импуль176 8 сов сдвига получим последовательность кодов: 00101010, 01010100, 10101000

01010000, 10100000, 01000000, 10000000, 00000000.

При единичном значении сигнала на входе 10 и нулевом значении сигнала на входе 20 регистр работает в режиме уплотнения кода вправо.

При этом после подачи четырех импульсов сдвига получим последовательность кодов 01001011, 00100111, 00010111, 00001111.

При единичном значении сигнала на входе 11 и нулевом значении сигнала на входе 20 регистр ра6отает в режиме уплотнения кода влево. При этом после подачи очередных четырех импульсов сдвига получим последовательность кодов: 10101010, 11010100, 11101000, 111! 0000. При дальнейшей подаче импульсов сдвига после уплотнения кодов как вправо, так и влево состояние регистра не меняется.

При установке единичного сигнала на входе 20 сжатая информация может быть выведена из регистра.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предложенный регистр имеет большие функциональные воэможности, поскольку может работать в двух режимах: сдвига информации впра-. во или влево и сжатия информации вправо или влево. Такой регистр может быть использован. в устройствах диагностирования и статистической обработки информации, когда для классифицируемой информации важно лишь число единиц, независимо от их расположения в разрядах регистра.

1140176 ь

I I

"Ъ

Ю ъа

1

398QGH Заказ 266/40- фрам 58 Поо аисное

Филиал ППП пПвтейт", г.Уигород. ул.Проективв, 4