-разрядный регистр сдвига

 

(ii) 503296

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.73 (21) 1897758/18-24 (51) М. Кл.з G 11С 19/12 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 26.07.76

Государственный комитет

Совета .Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.066 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. С. Крылов, И, М. Лазер, В. А. Шубарев и А. И. Кулешов (71) Заявитель (54) N-РАЗРЯДНЫЙ PЕГИСТР СДВИГА

Изобретение относится к построению узлов цифровой вычислительной техники и дискретной автоматики на интегральных схемах (ИС).

Известны N-разрядные регистры сдвига, содержащие в каждом разряде два RS-триггера с четырьмя элементами «И» на входе, причем выходы первого триггер а соединены с соответствующими входами второго триггера, тактовые входя (1 — п) разрядов регистра подключены к выходу первого выходного каскада генератора тактовых импульсов, тактовые входы (и — Ц разрядов регистра подключены к выходу второго его выходного каскада. Известные регистры сдвига характеризу ются сложностью схемы и уменьшением быстродействия при тактировании соседних разрядов от разных выходных каскадов генератора тактовых импульсов (ГТИ).

Тактирование разрядов регистра от разных выходных каскадов связано, как правило, с недостаточной нагрузочной способностью

ГТИ, поэтому общий формирователь ГТИ работает на группу вспомогательных однотипных логических элементов, каждый из которых тактирует группу разрядов регистра. Поскольку время задержки срабатывания однотипных логических вентилей может иметь значительное различие (в практике нередки случаи 4 — 7-кратного различия), тактовые импульсы воздействуют на группу разрядов регистра неодновременно. Это обстоятельство является причиной возникновения сбоев в работе регистра. Устранение сбоев в известных функционально надежных регистрах достигается введением дополнительного RS-триггера, который обеспечивает привязку информационно управляющих сигналов последнего разряда регистра, тактируемого от предыдущего

10 выходного каскада ГТИ, к тактовым импульсам последующего выходного каскада. Введение до полнительного RS-триггера усложняет схему регистра н уменьшает его быстродействие.

15 Целью изобретения является упрощение схемы функционально надежного регистра, содержащего в каждом разряде два RS-триггера с четырьмя элементами «И» на входе, и увеличение его бь1стродействия. Это дости20 гается тем, что второй триггер и-го разряда регистра содержит дополнительные элементы

«И» на входе, первые входы которых подключены к инверсному выходу триггера, а вторые — к выходу второго каскада генератора

25 тактовых импульсов.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого регистра сдвига; на фиг. 2 — диаграмма его работы.

Регистр содержит N-разрядов. Каждый раз30 ряд состоит из двух триггеров; первый — триг3

rep памяти, второй — коммутационный триггер с четырьмя элементами «И» на входе. Генератор тактовых импульсов 1 имеет два выходных каскада 2 и 3 и-й разряд регистра построен на логических элементах 4 — 7, (n+

+1)-ный разряд на элементах 8 — 11. Второй триггер и-го разряда на элементах б — 7 содержит соответственно вентили 12, 13 и 14, 15.

Кроме того, этот же триггер содержит дополнительные вентили 16 и 17. Первые входы этих вентилей подключены к взаимно инверсным выходам собственного тритгера. Тактовые входы разрядов с 1-ro по и-й соединены с выходом каскада 2 ГТИ, а вторые входы дополнительных вентилей 16 и 17 второго триггера и-ro разряда и тактовые входы разрядов с (n+1)-ro no N-й соединены с выходом каскада 3, Диаграммы работь и-ro разряда на элементах 4 — 7 и (а+1)-ro разряда на элементах

8 — 11 приведены на фиг. 2.

В момент времени t> n-й разряд принимает информацию вида 0101...от (п — 1)-го разряда в прямом U и инверсном U коде и записывает ее в первый триггер на элементах

4 и 5. В момент 4 на выходах второго триггера (элементы б и 7) должно начаться изменение информации (пунктирная линия), которая будет соответствовать новой информации, записанной в разряде в момент 4. Однако в момент t на тактовый вход дополнительных вентилей 16 и 17 поступает тактовый импульс с выхода каскада 3, который обеспечивает неизменным состояние второго триггера на элементах 6 и 7 до момента t благодаря дополнительному вентилю 17. Поэтому изменение информации на выходах второго триггера (сплошная линия) начинается не с момента времени t, а с момента времени 1, после окончания тактового импульса каскада

3. В момент времени tg и-й разряд принимает информацию от (n — 1)-го разряда и записывает ее в триггер на элементах 4 и 5. В момент времени t 3 (и+1) -й разряд принимает информацию от и-го разряда и записывает ее в первый триггер на элементах 8 и 9. В момент времени 4 второй триггер на элементах

6 и 7 n-ro разряда должен изменить свое состояние в соответствии с информацией, полученной в момент tg (пунктирная линия).

503296

Однако в момент 1 ; на тактовый вход допол нительного вентиля 16 триггера на элементах

6 и 7 поступает тактовый импульс с каскада

З,и тем самым обеспечивается «перехват»

5 предыдущего состояния этого триггера. Триггер на элементах G и 7 изменяет свое состояние в момент t (сплошная линия), после окончания тактового импульса. Второй триггер на элементах 10 и 11 (и+1)-го разряда

10 в момент t также изменяет свое состояние в соответствии с полученной информацией в момент з.

Обработка .информации в регистре происходит без сбоев, независимо от наличия сдви15 га тактовых импульсов в тактовых сериях каскадов 2 и 3, так как второй триггер и-ro разряда с дополнительными вентилями 16 и

17 имеет структуру, обеспечивающую «перехват» его предыдущего состояния от начала первого (второго) до конца второго (первого) тактовых импульсов.

Быстродействие гредлагаемого регистра сдвига увеличивается, поскольку передача информации между разрядами не нарушается и не имеет дополнительных задержек (что является следствием упрощения регистра) при тактировании его как от двух выходных каскадов, так и or трех и более выходных каскадов ГТИ.

Формула изобретения

N-Разрядный регистр сдвига, содержащий в каждом разряде два К$-триггера с четырьмя элементами «И» на входе, причем выходы первого триггера соединены с соответствующими входами второго триггера, тактовые входы (1 — и) разрядов регистра подключены к выходу первого выходного каскада генератора тактовых, импульсов, тактовые входы (n — Н) разрядов регистра подключены к выходу второго его выходного каскада, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения бысгродействия регистра, в нем

45 второй триггер и-го разряда регистра содержит дополнительные элементы «И» на входе, первые входы которых подключены к инверсному выходу триггера, а вторые — к выходу второго каскада генератора тактовых им50 пульсов.

503296 (n+1/-,аазра7

У 14

У-разряд ааааа..Ж фиг. 1

Составитель Ю. Крылов

Техред М. Семенов

Корректор Г Хмелева

Редактор Л. Тюрина

Заказ 2025у10 Изд. М 1297 Тираж 723 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

"1

T Q