Регистр сдвига

Союз СоветсникСоциалистичесникРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ии 883973(22) Заявлено 07.03.80 (21) 2893413,/18-24с присоединением заявки РЙ(51) М, Кл. 6 11 С 19/00 1 всударстаеквык камнтет ло делам нзабретеник и открытий(54) РЕГИСТР СДВИГА Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микроэлектронным регистрам сдвига,По основному авт.св. 11 612284 известен регистр сдвига, содержащий не менее трех триггеров на совмещенных транзисторных структурах. Триггеры образованы перекрестным соединением базово-коллекторных цепей транзисторов. Токозадающие транзисторы используются при питании базовых цепей триггерных транзисторов током от источников тактовых импульсов по шинам тактового питания.Коллекторы токозадающего транзистора соединены с соответствующими базат 5 ми триггерных транзисторов, а эмиттеры (инжекторы) - с соответствующими шинами тактового питания. Между триггерами регистра включены двухнаправ 20 ленные транзисторы связи, базы которых соединены с эмиттерами триггерных транзисторов с базами токозадающих транзисторов и с шиной нулевого потенциала, а коллекторы (эмиттеры) соединены с соответствующими базами три гге рных транзисторов 1 1.Недостатком данного регистра сдвига являются ограничения по частоте тактового питания и низкая помехо устойчивость.Ограничения на тактовую частотунакладывают остаточные заряды на узловых базовых емкостях триггеров, которые и определяют интервал времени между тактовыми импульсами по шинам тактового питания. Интервал соответ" ствующей импульсной последовательности всегда по времени должен быть больше времени рассасывания заряда на узловых базовых емкостях, в противном случае, информация может сдвигаться на неопределенное количество разрядов. В случае изменения тока тактового питания, величина заряда базовых емкостей тоже будет изменяться, что вызывает необходимость изменения интервала между тактовыми импульсами, 8839734 Очто в свою очередь накладывает огра. ничения на частоту тактовых импульсов питания. К тому же, регистр сдвига не имеет возможности нормальноФункционировать в том случае, когдапоявляется импульс помехи на шинетактового питания триггера, не участвующего в передаче инФормации и совпадающего по времени с временем, когдапроисходит передача инФормации оиз соседнего триггера в последующий,/в моменты совпадения импульсов пошинами тактового питания в данных1 триггерах.Целью настоящего изобретения явля"-ется расширение области применения иповышение его помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем,что каждый триггер регистра сдвигасодержит дополнительные первый и второй и-р-и-транзисторы и дополнительный р-п-р-транзистор, эмиттеры которого соединены соответственно с базами транзисторов данного триггера,база дополнительного р-и-р-транзистора и эмиттеры дополнительных первого и второго и-р-и-транзисторов каждого триггера подключены к шине нулевого потенциала, коллекторы дополнительного р-и-р-транзистора каждоготриггера соединены соответственно сбазами дополнительных первого и второго и-р-п-транзисторов данного триггера, коллекторы первого дополнительного и-р-и-транзистора каждого35триггера соединены с базами транзис,торов предыдуще.го триггера, коллекторы второго дополнительного и-р-и-транзистора каждого триггера соединенысоответственно с базами транзисторовпоследующего триггера.На чертеже приведена электрическая схема предложенного регистра сдвига (на схеме показаны только три триггера) .Устройство содержит транзисторы451-6, образующие первый, второй и третий триггеры, токозадающие транзисторы 7-9, тактовые шины 10-12, двухнаправленные транзисторы 13-18 связи,шину 19 нулевого потенциала, до- - 5 Ополнительные и"р-и -транзисторы 20-25,дополнительные р-п-р-транзисторы 26-28,Регистр сдвига Функционирует следующим образомПри подаче тактового импульса по 55шине 10 на эмиттер транзистора 7 ктранзисторам триггера 1 и 2 поступают базовые токи от коялектора 7, и триггер устанавливается в определенное логическое состояние. Пусть транзистор 1 включен, а транзистор 2 выключен, тогда часть тока коллекторатранзистора 7, который соединен сбазой транзистора 1 через транзистор 1 1 поступает в базу транзистора 3, приводя к несимметрии на транзисторах 3 и 1. Одновременно частьтока коллектора транзистора 7, соединенного с базой транзистора 1 черезтранзистор 26, поступает в базы тран-,зисторов 20 и 21. Транзисторы 20 и21 включаются и через собственные открытые коллекторы замыкают на шинунулевого потенциала заряды на узловых базовых емкостях предыдущего ипоследующего триггеров. Теперь при1 подаче импульса по шине 11, перекрывающего по времени с импульсом по шине 10, к транзисторам 3 и 1 поступают базовые токи через коллекторы тран.зистора 8. Однако, второй триггерразряда регистра не включится до техпор, пока присутствует тактовый импульс на шине 10. Отключение импульса от шины 10 приводит к обрыву цепидля стекания токов с баз последующегои предыдущего триггера через коллекторы транзисторов 20 и 21, так какони выклюцаются, что приведет в своюочередь к включению транзистора 3,Так как базовый р-и переход транзистора 3 был предварительно смещен впрямом направлении током, поступающем через транзистор 11, от первоготриггера и тока, поступающего от коллекторов р-и-р-транзистора 8, и засчет разности накопленных зарядов фна узловых базовых емкостях, что соответствует различному значению предварительного смещения базовых р-и переходов в прямом направлении, триггер устанавливается в такое логическое состояние, при котором транзистор 3 включится, а транзистор 1 выключится. Тогда часть тока коллектора транзистора 8, который соединенс базой транзистора 3 через транзистор 16 поступает в базу транзистора 5,приводя к несимметрии на транзисторах 5 и 6. Одновременно часть токаколлектора транзистора 8, соединенного с базой транзистора 3, черезтранзистор 27 поступает в базы транзисторов 21 и 25, Транзисторы 21 и 25включаются и через собственные открытые коллекторы замыкают на шину нулевого потенциала заряды с узловых базовых емкостей предыдущего и последую, щего триггеров, И теперь при подаче импульса по шине 12, перекрывающего по времени с импульсом на шине 11, к транзисторам 5 и 6 поступают базовые токи через коллекторы транзистора 9. Однако третий триггер разряда регистра не включится до тех пор, пока присутствует тактовый импульс на шине 11, Появление коротких по длительности помех на шине 10 также не приведет к изменению информации. Отключение тактового импульса от шины 11 приведет к обрыву цепи для стекания токов с баз последующего и предыдущего триггеров через коллекторы транзистров 22 и 23, так как они выключаются, что приведет к включению транзистора 5Так как базовый р-и переход транзистора 5 был предварительно смещен в прямом направлении током,аоступающим через транзис,тор 16 от второго триггера и тока, поступающего от коллекторов р-и-ртранзистора 9 и эа счет разности накопленных зарядов на узловых базовых емкостях, триггер устанавливается в такое логическое состояние, при котором транзистор 5 включается, а транзистор 4 выключается, Таким образом, информация сдвигается в прямом направлении и при перекрытии импульсов по шинам 11 и 12 информации сдвигается в триггер на транзисторах 17 и 18.Если изменить порядок подачи тактовых импульсов, когда первым подается импульс на транзистор 9, информация сдвигается от триггера на транзисторах 5 и 6 к триггеру на транзисторах 3 и 4 и далее. Предложенный регистр сдвига предназначен для выполнения в составе интегральных схем с инжекционным питанием. Расширение области применения достигается эа счет повышения частоты тактового питания, а следовательно исключение зависимости длительности времени интервала между импульсами ( в тактовых шинах), приувеличении амплитуды тока тактовыхимпульсов, осуществляется за счетснижения накопленных зарядов на узловых базовых емкостях в предыдущемили последующем триггере от триггера, в который была принята информация. Увеличение помехоустойчивостиработы регистра заключается в исключении передачи информации на неопределенное количество разрядов при перекрытии импульсов по двум тактовымшинам и в случае появления импульсапомехи в это.же время на третьейтактовой шине. 5 е формула изобретения Регистр сдвига по авт.св,1612284,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения помехоустойчивости регистра сдвига, в нем каждый триггер содержит дополнительные первый и второй и-р-и-транзисторы и дополнительный р-п-р-транзистор,эмиттеры которого соединены соответственно с базами транзисторов данного триггера, база дополнительного р-и-р-транзистора и эмиттерыдополнительных первого и второго и-р-и-транзисторов каждого триггераподключены к шине нулевого потен- .циала, коллекторы дополнительногоЭ 5,р-и-р-транзистора каждого триггерасоединены соответственно с базамидополнительных первого и второгои-р-и-транзисторов данного триггера,коллекторы первого дополнительногоеои-р-и-транзистора каждого триггерасоединены с базами транзисторов предыдущего триггера, коллекторы второго дополнительного и-р-и-транзисто"ра каждого триггера соединены соответ 4ственно с базами транзисторов последующего триггера.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 612284, кл. С 11 С 19/00, 1976Ы