Сдвиговый регистр

 

» 643974

Союз СОветских

Соцмвлмстических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт, ñâèä-ву (22) Заявлено 27.09.73 (21) 1963970/18-24 (51) М. Кл.

11 С 19/10 с присоединением заявки ¹ 1983031/18-24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.01.79Бюллетень № 3 (53) УДК 681.327..66 (088. 8) Дата опубликования описания 28.01.79 (72) Автор изобретения

А. Н. Фойда

Ф

K

S (71) Заявитель (54) СДВИГОВЫЙ РЕГИСТР

Изобретение относится к вычислительной и импульсной технике.

Известен сдвиговый регистр с перемещающимися триггерами, выполненный на логических элементах И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ, причем выход каждого элемента соединен с выходом предыдущего и последующего элемента. Данный регистр содержит шесть тактовых шин (11, Наиболее близким техническим решением является сдвиговый регистр на потенциальных логических элементах И вЂ” НЕ (ИЛИ—

НЕ), содержащий в каждом разряде два управляющих элемента, выходной триггер и эле мент приема информации. Вход второго управляющего элемента соединен с шиной дополнительных тактовых импульсов, сдвину- тых относительно основных тактовых импульсов на время, превышающее время срабатывания первого управляющего элемента. Элемент приема информации, первый управляющий элемент и первый и второй элементы выходного триггера соединены таким образом, что выход каждого из этих элементов соединен со входом предыдущего и последующего элементов. Выход элемента выход2 ного триггера соединен со входом следующего разряда (2) .

Цель изобретения — упрощение регистра.

Это достигается тем, что в сдвиговом регистре, содержащем в каждом разряде иэлементов И вЂ” НЕ (ИЛИ вЂ” HE), где п =

=2, 3, 4, 5...1..., выход каждого из которы . соединен со входом предыдущего и последующего элементов, выходы первого и последнего элементов каждого разряда почключены ко входам последнего и первого элементов предыдущего и последующего разрядов соответственно, и тактовые шины, первая тактовая шина подключена к тактовым входам первых элементов И вЂ” НЕ (ИЛИ—

НЕ), à i-я тактовая шина соединена с так15 товыми входами элементов И вЂ” HE (ИЛИ—

НЕ) всех разрядов.

На фиг. 1 изображен один вариант выполнения предлагаемого регистра; на фиг. 2второй вариант его выполнения.

Сдвиговый регистр (фиг. 1) содержит восемь разрядов, каждый из которых выполнен на семи элементах И вЂ” HE (ИЛИ—

НЕ) . Первый разряд выполнен на элементах 1 — 7, второй — на 1 — 7,третий íà 1е—

7„., четвертый — на 1„. — 73, пятый —, на i,;—

7 и т.д.

Первая тактовая шина 8 подключена к элементам 1, 1j — 1г. Вторая тактовая шина 9 подключена к элементам 2, 2, — 2> .

Третья тактовая шина 10 подключена к элементам 3, 3 — 3,; четвертая шина 11 к элементам 4, 4, — 4,, пятая шина 12 — к элементам 5, 5, — 5,, шестая шина 13-к элементам 6, 6,— 6„, седьмая шина 14 — к элементам 7, 71 — 77.

Выход каждого элемента разряда соединен со входами предыдущего и последующего элементов, а входы первого и последнего элементов каждого разряда подключены ко входам последнего и первого элементов предыдущего и последующего разрядов соответственно. Так выход элеменI та 6 соединен со входами элементов 5 и 7, Выход элемента 7 — со входами элементов 6 и 1,, выход элемента 1 -со входами элементов 7 и 2i и т.д.

Входом регистра является вход первого разряда 15. По данной схеме можно строить регистры с количеством 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 И вЂ” НЕ (ИЛИ вЂ” НЕ) в каждом равном восемнадцати. Первый разряд выполнен на элементах 16 — 33, а второй — на элементах 16,—

33, . Выход каждого элемента в разряде соединен с входом предыдущего и последующего, так выход элемента 20 соединен с входами элементов 19 и 21, выход элемента 21 с входами элементов 20 и 22, и т.д.

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

Каждая следующая тактовая шина 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 шина. Так вторая шина 35 подключена к входам элементов 18, 24, 28, и 18, 24 28, третья шина 36 к входам элементов 22, 26, 30 и 22 26i 30, четвертая шина 37 — к входам элементов 25, 29,33 и 25, 29,, 33,. Пятая шина 38 подключена к входам элементов 28, 32, 3 и 28, 32, 3;., шесгая шина 39 — к входам элементов 31, 17, 21 и 311 17, 21 .

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

Количество бит информации, которое, может храниться в каждом разряде регистра, равно " з, 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 шину, номер которой отличается на три от номера ши1s ны, на которую подан предыдущий тактовый импульс.

Рассмотрим работу регистра (фиг. 1) .

Запись информации в регистр осуществляется в системе 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 вЂ” 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: «0» — информации 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» вид45 но, что они отличаются расположением рядом стоящих элементов с высокими потенциалами на выходе и расположением остальных элементов с высокими потенциалами на выходе.

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 имss пульс проходит на тактовую шину, подключенную к элементам, номер которых на три больше, чем номер элементов, к которым была подключена шина, куда поступил пре643974 дыдущий тактовый и .пульс, 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 вЂ” 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, Четвертый — 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 импульса на шину 35 информации второго, третьего и четвертого бита переписываются в григгера 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 17.

Таким 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; содержащий в каждом разряде и — элементов И вЂ” НЕ (ИЛИ—

НЕ), где п=2, 3, 4, 5 .. 1..., выход каждого из которых соединен со входом предыдуще25 го и последующего элементов, выходы первого и последнего элементов каждого разряда подключены ко входам последнего и первого элементов предыдущего и последующего разрядов соответственно, и тактовые шины, отличающийся тем, что, с целью упроЗ0 щения регистра, в нем первая тактовая шина подключена к тактовым входам первых элементов И вЂ” HE (ИЛИ вЂ” НЕ), à i-я тактовая шина соединена с тактовыми входами элементов И вЂ” НЕ (ИЛИ вЂ” 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.

643974

71

7z

73

7»

27

2f

17 фиг./

Are.Ã

Составитель А. Фойда

Редактор Л. Народная Техред О. Х1уговая Корректор Л. Небола

Заказ 8034/49 Тираж 630 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Ф леал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4