Регистр

(Я)5 6 11 П ЕНИ К А В.А.Коросхем в технике.зулаева,ь, 1987,акже информационы 16 регистра, такто сброса контроля, астичного 20 отказа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Применение интегральных миэлектронной вычислительнойСправочник./ Под ред, Б,Н,фаБ.В.Тарабрина,- М.: Радио и свяс. 42, рис.3.35,Авторское свидетельство СССИг 1444894, кл. О 11 С 19/00. 1987 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах хранения информации.Целью изобретения является повышение надежности регистра за счет уменьшения времени восстановления его работоспособности при отказах путем ввода в состав каждого триггера регистра средств контроля и ввода в состав регистра средств автоматической реконфигурации работоспособной структуры регистра,На фиг.1 представлена функциональная схема регистра; на фиг,2 - функциональная схема триггера каждого разряда; на фиг.З - временная диаграмма работы дайного триггера. Регистр (фиг.1) содержит основные разряды 1 - 4 и резервный разряд 5,триггеры 6, элементы И-ИЛИ - НЕ 7, элементы И-ИЛИ 8, элементы НЕ 9, элементы И-НЕ 10, элементы ИЛИ/ИЛИ-НЕ 11, элементы И 12, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ.(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах хранения информации. Целью изобретения является повышение надежности регистра за счет уменьшения времени восстановления его работоспособного состояния при отказах. Для этого в регистр введены два элемента ИЛИ, в каждый разряд регистра - элемент И, причем в триггеры каждого разряда введены средства контроля его работы. Сигналами контроля производится автоматическая реконфигурация работоспособной структуры регистра: отказавший разряд замещается резервным. 1 з,п.ф-лы, 3 ил. На фиг,1 показаны т ные входы 15 и выход вый вход 17, вход 1 выходы полного 19 и ч регистра,Триггер 6 каждого разряда (фиг,2) состоит из восьми элементов И-НЕ 21 - 28, первого 29 и второго 30 элементов задержки, элемента НЕ 31 и элемента И - ИЛИ 32, который предназначен для контроля и хранения состояния отказа триггера, Вход ЙР является входом сброса контроля (сигнал сброса контроля - логический "0"), выход Р является выходом контроля триггера, Контроль триггера основан на сравнении входных и выходных сигналов каждой ступени двухступенчатого триггера на элементах И-НЕ 21 - 28, Моменты контроля задаются с помощью элементов 29 и 30 задержки на время 3 т каждая ( т - время переключения логического элемента).Работа триггера 6 иллюстрируется временной диаграммой(фиг.З), на которой Ос, Оз, Оя - сигналы на С-, 8- и й-входах триггера соответственно, О - сигналы на выходах 1-х элементов. Длительность импульса на С-входе не менее 7 ю, период не менее 14 х, Сигналом на входе ЙР триггер уста навливается в исходное (нулевое) состояние, которое сохраняется в случае отсутствия отказов триггера 6, При отказе триггера (или элемента НЕ 9) на выходе Р устанавливается одиночный уровень, кото. рый сохраняется благодаря цепи обратной связи элемента И-ИЛИ 32.Регистр работает следующим образом.Резервируемой частью регистра являются триггер 6 и элементы НЕ 9, Элементы И-ИЛИ-НЕ 7 и элементы И-НЕ 10(в первом основном и резервном разрядах) представляют собой входной коммутатор, а.элементы И-ИЛИ 8 - выходной коммутатор, Элементы ИЛИ/ИЛИ-НЕ. 11 предназначены для управления работой входного и выходного коммутаторов. Элементы И 12., ИЛИ 13 и 14 предназначены для выработки выходных контрольных сигналов: сигнал на выходе 20 частичного отказа вырабатывается при получении сигнале на выходе Г триггера хотя бы одною разряда, а сигнал на выходе 18 полного отказа - в случае выра ботки сигнала на выходах. Р триггеров двух и,более. разрядов.При отсутствии отказов в регистре в каждом такте работы сигналы, поступающие на входы 15 Л, запоминаются в триггере 6 Л и поступают на выход 16.1,= 1,п, п - число основных разрядов регистра (в данном случае Й фф 4),В случае отказа в одном из триггеров, например, в триггере второго разряда, вырабатывается сигнал на выходе Р триггера 6,2, которым с помощью элементов ИЛИ/ИЛИ-НЕ И производится реконфигурация регистра. сигналы с входов 15,2, 15.3 и 15.4 запоминаются в триггерах 6,3, 6.4 и 6;5 соответсвенно и поступают, как и ранее, на выходы 16,2, 16.3 и 16.4, Время, затрачиваемое на реконфигурацию, - один такт.В случае отказа в триггерах двух и более разрядов регистр неработоспособен, при этом вырабатывается сигнал на выходе 19 полного отказа. Формула изобретения1. Регистр, содержащий основные и резервные разряды, причем каждый основной разряд, кроме первого, состоит из триггера, элемента НЕ, элемента И-ИЛИ, элемента И-ИЛИ-НЕ и элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, пер 55 101520 25 30 354045 50 вый основной разряд состоит из триггера, элемента НЕ, элемента И-ИЛИ, элементаИ-НЕ и элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, а резервный разряд состоит из триггера, элемента НЕ и элемента И-НЕ, причем С-входы триггеров каждого разряда являются тактовым входом регистра, а В- и Я-входы соединенысоответсвенно с входом и выходом элемента НЕ данного разряда, прямой выход триггера каждого основного разряда соединен спервым входом первой группы элемента ИИЛИ данного разряда, выход которого является соответствующим информационным выходом регистра, первый вход второй группы элемента И-ИЛИ каждого основного разряда, кроме последнего, соединен с прямым выходом триггера последующего разряда, а первый вход второй группы элемента И-ИЛИ последнего основного разряда соединен с прмым выходом триггера резервного разряда, вторые входы первой и второй групп элемента И-ИЛИ каждого основного разряда соединены соответственно С инверсным и прямым выходами элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ данного разряда, первый вход элемента И-НЕ первого основного разряда является первым, информационным входом регистра, второй вход соединен с инверсным выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, а выход-с входом элемента НЕ данного разряда, первый вход первой группы элемента И - ИЛИ-НЕ каждого основного разряда, кроме первого, является соответствующим информационным входом регистра, второй вход соединен с инверсным выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ, а выход - с входом элемента НЕ данного разряда, первый и второй входы второй группы элемента И - ИЛИ-НЕ каждого основного разряда, кроме первого и второго,соединены соответственно с первым входом первой группы элемента И-ИЛИ-НЕ и с прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ предыдущего основного разряда, первый и второй входы второй группы элемента ИИЛИ-НЕ второго основного разряда соединены соответственно с первым входом элемента И - НЕ и с прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ первого основного разряда, первый и второй входы элемента И-НЕ резервного разряда соединены соответственно с первым входом первой группы элемента И - ИЛИ-НЕ и прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ последнего основного разряда, а выход - с входом элементаНЕ данного разряда, прямой выход элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ каждого основного разряда, кроме последнего, соединен с первым входом элемента ИЛИ/ИЛИ-.НЕ последую 1647650щего основного разряда, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что. с целью повышения надежности, регистра, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, а в каждый разряд, кроме первого основного, - элемент И, причем 5 первый вход элемента И каждого основного разряда, кроме первого, соединен с прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ предыдущего основного разряда, а первый вход элемента И резервного разряда соединен с 10 прямым выходом элемента ИЛИ/ИЛИ-НЕ последнего основного разряда, входы сброса контроля триггеров каждого разряда являются входом сброса контроля регистра, выходы контроля триггеров каждого ос новного разряда, кроме первого, соединены с вторыми входами элементов И и ИЛИ/ИЛИ - НЕ данного разряда, выход контроля триггера первого основного разряда соединен с первым входом элемента 20 ИЛИ/ИЛИ-НЕ данного разряда, выход контроля триггера резервного разряда соединен с вторым входом элемента И данного разряда, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И, а выход 25 является выходом полного отказа регистра, входы второго элемента ИЛИ соединены с соответствующими входами элемента И резервного разряда, а выход является выходом частичного отказа регистра, 302. Регистр по п 1,отлича ющи йс я тем, что триггер каждого разряда содержит восемь элементов И-НЕ, два элемента задержки,элемент НЕ и элемент И-ИЛИ,причем выходы первого и второго элементов 35 И-НЕ соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого злементов И-НЕ, выходы. которых соединены соответственно с вторыми входами четвертого и третьего элементов И-НЕ и с первыми входами пятого и шестого элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первыми входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами восьмого и седьмого элементов И-НЕ,первые входы первого и второго элементов И-НЕ, вход первого элемента задержки и вход элемента НЕ являются С-входом триггера, а вторые входы первого и второго элементов И-НЕ - Я- и й-входами триггера, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И-НЕ и с входом второго элемента задержки, выход седьмого элемента И - НЕ является прямым выходом триггера, первые входы первой и второй групп элемента И-ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы - с выходами четвертого и третьего элементов И-НЕ, а третьи - с выходом первого элемента задержки, первые входы третьей и четвертой групп элемента И-ИЛИ соединены соответственно с выходом четвертого и третьего элементов И-НЕ, вторые входы - с выходами седьмого и восьмого элементов И-НЕ, третьи- с выходом второго элемента задержки, а четвертые - с выходом элемента НЕ, выход элемента И - НЕ соединен с первым входом пятой группы данного элемента и является выходом контроля триггера, второй вход пятой группы элемента И-ИЛИ является входом сброса контроля триггера.1647650 Корректор М. Матьковск ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Прои Редактор А.МотыльЗаказ 1404ВНИИПИ Государ Составитель А,ДерюгинТехред М.Моргентал Тираж 355 .Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5