SU858108A1 - Регистр сдвига - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть испол зовано в цифровых вычислительных устрой ствах. Известен регистр сдвига ал  записи последовательного кода и преобразовани  его в паралле/ьный Указанный регистр сдвига содержит в каждом разр де статический триггер с двум  элементами И, а такжегвыходные элементы И по чисду разр де, цепь последсжательной входной информации и цепь сдвига 1. Недостатком известного регистра  вл  с  низка  помехозащищенность, так как при по влении в цепи сдвига импу/ьса помехи , достаточной дл  cpa6aTbteaHHH логических элементов, на параллельных выходах регистра по витс  неправильна  инф1 маци , так как импульс помехи сдвинет последовательную информацию, занесенную в регистр во врем  последнего такта записи . Наиболее бл11з;снм к предлагаем« 1у по технической сзтдности  вл етс  регистр сдвига, содержащий счетчик сдаиговыхимпульсов , два генератора одиночных имйульсов , два элемента И и элемент НЕ. Помехозащищенность этого регистра улучшена по сравнению с известным . Недостатком этого устройства  вл етс  то, что ее правильное функцибнирование возможно только в том с;огчае,если имеетс  жестка  синхронизаци  между моментом включени  регистра (момент готовности к приему информации) и моментом по влени  первой пачки из и сдаиговых импульсов. Действительно, если включение регистра в работу гфидетс  на интервал времени межс первым и последним импутшсами сдаиГа в пачке, то передача информации на выход регистра произойдет не после окончани  пачки, а в то врем , когда импульсоЬ сЬвига, поступак дих на вход счетчика, будет дополнено до и первыми импульсами последующей пачки, т.е. на выходе регистра с частотой следовани  пачек в дальнейшем будет 1гго вл тьс  неправильна  информаци . Это же произой- дег и в том случае, если регистр включит с  до прихоца первой пачки, и о при последующей работе в счетчике регистра по каким либо причинам проиэойает сбой разр цов в период между пачками сцвиговых импульсов Такой неаостаток мог бы быть легко устранен подачей в регистр служебных импульсов, устанавливающих счетчик в О перед приходом каждой пачки, оциако, в целом р де по вление дополиитель ной линии св зи между источником BXOfJной информации и сдвиговым регистром с конструктивной точки зреии   вЛ етс  недопустимой (например, если ограничено число входных контактов регистра или велико р1эссто ние между аппаратурой источ ника информации и аппаратурой ее приема в которой находитс  регистр сдвига). Цель изобретени  - повышение надежности регистра сдвига. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регистр сдвига, содержащий последовательно соединенные  чейки пам ти, управл ющие входы которых соединены с шиной управлени  сдвигом, выходы  чеек пам ти подключены к одним из входов первых элементов И, выходы которых соецкнены с выходами регистра сдвига, информационные входы последней  чейки пам ти подсоецинены ко входам регистра сшзига, счетчик, первый и второй генераторы одиночных импульсов, второй и третий элементы И, элемент НЕ и шину логической 1, введены третий генератср оолночных импульсов, элемент задержки, триггер, генератор стробирующих импульссе , этюменты ИЛИ и четвертый элемент И, выход которого соединен с другими вхоцами первых элементов И, входы первого генератора одиночных импу/ъсов и элемента задержки подключены к шине управлени  сдвигом, выход элемента зааержки подсоединен к одному из входов триггера и к одному из входов счетчика, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика подключен ко входу второго генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с одним из входов с одним из входов четвертого элемента И и с одним из входов второго элемента И ЛИ, другой вход четвертого элемента И подключен к ш 1ходу третьего элемента И и ко входу третьего ге нератора одиночных импульсов, выход которого соединен с другим входом второго эле мента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к первым входам третьего и- пер го элементов ИЛИ, вторые входы которы соединены с шиной логической 1, выход третьего элемента ИЛИ подсоединен к другому входу триггера, выход которого соединен через элемент НЕ с одним из входов второго элемента И, другой вход второго элемента И подключен к выходу первого Генератора одиночных импульсов, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, одиниз входов третьего э/юмента И подключен к выходу генератора стробируюших импульсов , вход которого соединен с выходом триггера и другим входом третьего элемента И. На фиг. 1 изображена функциональна  схема предлагаемого регистра сдвига; на 4иг. 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу регистра сдвига. Регистр сдвига (фиг. 1) содержит  чейки пам ти 1„ элементы И 2-5, элемент задержки 6, триггер 7, счетчик 8, элемент НЕ 9, генераторы одиночных импульсов Ю-12, генератор стробирующих импульсов 13, элементы ИЛИ 14-16, информационные входы 17 последней  чейки пам ти .1. шину управлени  сдвигом 18 и шину логической 19. Устройство работает следующим образом . На входы 17 поступает информаци  в виде последовательных и-разр дных слов. Синхронно с пачками входной информации .на шину 18 подаютс  пачки изл-сдвиговых импул..сов. Предполагаетс , что число разр дов {и совиговьк импульсов) ц -четное,длительность импульсов (и пауз между импульсами в пачке) составл ет не менее единиц микросекунд, а период между пачками много больше длительности пачек. Предполагаетс  также, что момент включени  регистра в работу не синхронизирован с поступлением на его вход пачек сдвиговых и информационных импульсов. В исходном состо нии шине логической l 19 подан посто гнный потенциал с уровнем, соответствующим логической единице . При этом все разр ды счетчика 8 установлены в О через первый элемент ИЛИ 14, а триггер 7 также установлен в О (через второй элемент ИЛИ 15). До тех пор, пока шине 19 подана логическа  I, информаци , записываема  в  чейки пам ти 1, не будет поступать на его выход, так как счетчик 8 обнулен и не отсчитывает импульсы сдвига, поступающие на его вход с шины управлени  сдвигом 18 через элемент задержки 6, и поэтому второй генератор одиночного

импульса 11 не вырабагьгеает импульСы, разрешающие передачу информации на вььхоа регистра через выхооные элементы И 2.

При включении регистра в рабогу (т.е. при замене на элементе 14 уровн  логической логического О произойдет ооно из двух - момент включени  придетс  либо на паузу между двум  пачками импульсов сдвига, либо на промежуток времени между началом и концом самой пачки.

В первом сдучае перед гфиходом первого импульса пачки, которой прешиествуег включение регистра, потенциал установки в О на соответствующих входах счетчика 8 будет CHSIT, а триггер 7 будет устанселен в О. При по влении на шине 18 первого импульса пачки по его переднему 4ронту запуститс  первый генератор одиночного импульса Ю. Выработанный им импульс, длительность которого должна ссютавл ть меньшую часть ц/мтельностй импульса , через второй элемент .И 3 и первый элемент ИЛИ 14 еще раз установит в О счетчик 8. Одновременно с запуском генератора 1О передний фровт первого импульса пачки, пройд  через элемент задержки .6, поступит на вход установки в триггера 7. На выходе триггера 7 по витс  логическа  1, через элемент НЕ 9 закроет по второму вхоау второй элемент И 3, после чего прекратитс  прохождение импульссж с выхода первого генератора Ю в цепь установки в О счетчика 8 (последующие импульсы пачки подтверждают установку в 1 триггера 7). Величина заоержки импульса на элементе задержки 6 приблизительно равна длительности импульса, вырабатываемого первым генератором 1О. Одновременно с устаишкой в триггера 7 запускаетс  генератор 13, который вырабатывает импульс с длитега.ностью, Несколько превышающей длительность

всей,пачки из ц -сдвиговых импу/ъсов.

Таким образом, на оба входа третьего элемента И 4 во врем  выработки стробсигнала поступают логические 1, и поэтому на второй вход четвёртого элёмента И 5 такжеподаетс  логическа  1. После окончани  импульса первого генератора 10 и установки в триггера 7, счетчик 8 отсчитывает импульсы сдвига, пос.тупающие на его вход с выхода эле- мента задержки 6. После поступлени  в счетчик 8 п -го импульса пачки, на его выходе по вл етс  сигнал, который запускает второй генератор одиночного пм пульса II, и короткий импульс с его выхода, проход  через открытый четвертый элемент И 15, подаетс  на вторые входы всех вькодных элементов И 2, разреша  передачу информации, занесенно в  чейки пам ти I регистра, на его выход . Одновременно импульс с выхода второго генератора II через первый вход третьего эJeмeнтa ИЛИ 16 подаетс  на второй вход второго элемента ИЛИ 15 и третий вход первого элемента ИЛИ 14, устанавдшва  в О триггер 7 и разр ды счетчика 8. Таким образом, регистр подготавливаетс  к приему следующей пачки (и информационных I импульсов (фиг. 2).

В том случае, есла включение регистра произойдет между первым и последним импульсами пачки, первый же сдвиговой импульс; поступивший в регистр после его включени , сфорилирует импульс в первом Генераторе 10, установит в 1 триггер 7 к йапустит генератор 13. на выходе счетчика 8 не по витс  сигнала после окончани  пачкв, так как число импуп сов первой пачки, поступивших в регистр после его включени , будет меньше п . Поэтому во утором ге &рагсре II не сформируетс  импульс и на выход решстра не поступит занесенна  в его  чейки пам ти I неправильна  (т.е неполна ) информаци . После окончани  строб-сигнала по его заднему фронту в третьем генераторе 12 сформируетс  имнульс, котсфый через второй вход третьего элемента ИЛИ 16 приведет схему в исходное состо ние ол  приема следующей (полной) пачкв информации (фиг. 3).

Таким образом, прешгагаемый регистр сдвига буоет щэавильво функционировать и в том случае если нет синхронизации между моментом его включени  в работу и .поступлением на его вход пачек noci дсеательной {шформацки. Кроме того, помехозащшценность регистра повыситс , так как в сдучае сбо  счетчика 8 между пачками информации схема будет гфиведена в правильное исходное состо ние в момент прихода первого сдвигового импульса пачки.

Использование изобретени  позволит значительно повысить надежность регистраФормула изобретени 

Регистр сдвига, содержащий после до- Еа ельно соединенные  чейки пам ти.

управл5пощие входы Koropbix соединены с шиной управлени  .сдвигом, выходы  чеек пам ти подключены к одним из входо первых элементов И, выходы которьк соединены с выходами регистра сдвига, информационные входы последней  чейки пам ти подсоединены ко входам регистра совига, счетчик, первый и второй генера-% торы одиночных импульсов, второй и третий элементы И, элемент НЕ и шину логической , о тличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности регистра сдвига, в него введены третий генератор одиночных импульсов, элемент задержки, триггер, генератор стробируюших импульсов, элементы ИЛИ и червертый элемент И, выход которого соединен с другими входами первых элементов И, входы первого генератора одиночных импульсов и элемента задержки подключены к шине управлени  сдвигом, вьрсод- элемента задержки подсоединен к одному из входов триггера и к Ьдному из входов счетчика другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика

подклю юн ко входу второго Генератсра одиночньк импульсе, выход которого соединен , с одаим из входов четвертого элемента И и с одним из входов второго элемента ИЛИ,

аругой вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего элемента И и ко входу третьего генератора одиночных импульсо выход которого соединен с другим входом второго элемента ИЛИi выход второго эле1у1ента ИЛИ подкЛочен к первым входам третьего и первого элементов ИЛИ, вторы входы которьк соединены с шиной логической 1, вьосод третьего элэМента ИЛИ подсоединен к другому входу триггера, выход которого соединен через элемент НЕ с одним из входов второго элемента И, другой вход второго элемента И подключен к выходу первого генератора одиночных импульсов, -выхоа второго элемента И соепйнен с третьим входом первого элемента И ЛИ,один из входов третьего элемента И подключен к выхоцу генератора стробируюших импульсов, вход которого соединен с вькодом триггера и другим входом третьего элемента И.

Источники информации, прин тые во внимание пгри экспертизе

1.Анисимов Б. В. и др. Основы расчета и проектировани  ЦВМ, М., Высша  школа , 1974, с. 263-264.

2.Автс ское свидетельство СССР по за вке 1 27О0914/18-24,

кл. G 11 С 19/ОО, 1978 (прототип).

(риг.I

Шит вмтениа 19

тишлл гш

11

Плпллл л

Фаг 2

Шина ynpaSflPHua -.. сдвагон /8

гщаа ( Uffm//fbca fO

/Зй/жл5 еме/fffra 6

Выхо /npt/3f oa7

дыход - fewe/xf/щоа f

s

в()/хо 2

-9

uffny/ibca ff

L

Выход 9 ffef/ma f/S

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Регистр сдвига, содержащий последовательно соединенные ячейки памяти,

   858108 8 управляющие входы которых соединены с шиной управления .сдвигом, выходы ячеек памяти подключены к одним из входов первых элементов И, выходы которых соединены с выходами регистра сдвига, 5 информационные входы последней ячейки памяти подсоединены ко входам регистра сдвига, счетчик, первый и второй генера-* горы одиночных импульсов, второй и третий элементы И, элемент НЕ и шину ло- <0 гической '1', о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности регистра сдвига, в него введены третий генератор одиночных импульсов, элемент задержки, триггер, генератор стробирую- 15 ших импульсов, элементы ИЛИ и червертый элемент И, выход которого соединен с другими входами первых элементов И, входы первого генератора одиночных импульсов и элемента задержки подключены 20 к шине управления сдвигом, выход элемента задержки подсоединен к одному из входов триггера и к бди ому из входов счетчика ,. другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика 25 подключен ко входу второго Генератора одиночных импульсе®, выход которого соединен . с одаим из входов четвертого элемента И и с одним из входов второго элемента ИЛИ, ‘ другой вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего элемента И и ко входу третьего генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с другим входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к первым входам третьего и первого элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с шиной логической *1', выход третьего элемента ИЛИ подсоединен к другому входу триггера, выход которого соединен через элемент НЕ с одним из входов второго элемента И, другой вход второго элемента И подключен к выходу первого генератора одиночных импульсов, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ .один из входов третьего элемента И подключен к выходу генератора стробирующих импульсов, вход которого соединен с выходом триггера и другим входом третьего элемента И.