Реверсивный регистр сдвига

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4(51 С 11 С 19/00 Т Ар,7 г.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) Н.Я. Кукурин и Ю.К. Кирьяков (71) Харьковский ордена Трудового Красного Знамени институт радиоэлектроники им. акад М,К. Янгеля (53) 681.327,66(088.8)(56) 1. Каган Б.М., Каневский М,М. Цифровые вычислительные машины и системы. М., "Энергия", 1973, с. 193 рис. 3.50.2. Авторское свидетельство СССР В 1049978, кл. С 11 С 19/00, 1982.3. Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н.Малиновского. Киев, "Техника", 1974, с. 162, рис. 4.6, позиция Ь (прототип) .(54)(57) РЕВЕРСИВНЫЙ РЕГИСТР СДВИГАсодержащий в каждом разряде 3 К-триггер, два элемента И, элемент ИЛИ,причем прямой выход 3 К-триггеракаждого разряда, кроме последнего,соединен соответственно с первымвходом первого элемента И последующего разряда, а прямой выход МКтриггера каждого разряда, кромепервого, соединен соответственно спервым входом второго элемента Ипредыдущего разряда, выходы первогои второго элементов И каждого разряда соединены с входами элементаИЛИ, выход которого соединен сЙ-входом ЙК-триггера данного разряда, вторые входы первого и второгоэлементов И всех разрядов являютсясоответственно входамиуправлениясдвигом вправо и сдвигом влеворегистра, К- и С-входы 3 К-триггероввсех разрядов являются соответст,ЯО 11 А венно входами установки в ноль и синхронизации регистра сдвига, первыйвход первого элемента И первого разряда является прямьм входом для сдвига информации вправо регистра,а первый вход второго элемента Ипоследнего разряда является прямымвходом для сдвига информации влеворегистра, прямой выход ТК-триггера последнего разряда является прямым выходом при сдвиге информации вправо регистра, а прямой выход К-триггера первого разряда - прямым вькодом при сдвиге информации влево регИстра, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения функциональ"ных возможностейрегистра сдвига засчет выполнения функций сжатия инфор мации, в каждый разряд введеныдва дополнительных элемента И, вкаждый разряд, кроме первого и последнего, три дополнительных элементаИЛИ, а в первый и последний разряды два дополнительных элемента ИЛИ,при"чем выходы первого и второго дополнительных элементов И каждого разряда соединены с входами первогодополнительного элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с К-входом К-триггера данного равряда, первый входпервого дополнительного элемента Ипервого разряда является инверснымвходом для сдвига информации вправорегистра, а первый вход первого.дополнительного элемента И каждого иэостальных разрядов соединен с инверс"ным выходом 4 К-триггера предыдущегоразряда, первый вход второго дополйительного элемента И последнегоразряда является инверсным входомдля сдвига информации влево регист1140176 . ра, а первый вход второго дополнительного элемента И каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом 3 К-триггера предыдущегоразряда, второй вход первого дополнительного элемента И каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом второго дополнительного элементИЛИ данного разряда, а второй входвторого дополнительного элемента Икаждого разряда, кроме первого ипоследнего, соединен с выходомтретьего дополнительного элементаИЛИ данного разряда, второй входвторого дополнительного элемента Ипоследнего разряда соединен с выхоодом второго дополнительного элементаИЛИ данного разряда, третьи входыпервого и второго дополнительныхэпементов И всех разрядов соответственно объединены и являются входамиуправления сдвигом вграво и сдвигом Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки цифровс,й информации.Известен регистр сдвига, выполнен ный на синхронных КЗ-триггерах,причем прямой и инверсный выходыкаждого КЗ-триггера, кроме последнего, соединены с 3- и к-входами. следующего КЯ-триггера. На каждый 1 Оразряд регистра используется дваКБ-триггера 1 1 1,Недостатком такого регистра является то, что он может работатьтолько в одном режиме - режиме сдвига информации.Известен регистр сдвига, содержащий в каждом разряде 3 К-триггер,элемент И, в каждом разряде, кромепоследнего, элемент., ИЛИ 1,2 3.Недостатком такого регистра сдвига является то, что он макет сдвигать и уплотнять информацию тольков одну сторону - вправо.Наиболее близким к предлагаемому 25по технической сущности являетсяреверсивный регистр сдвига, построенный на двухтактных кК-триггерах. На" влево, а вторые входы первого дополнительного элемента И последнегоразряда и второго дополнительногоэлемента И первого разряда объединены и являются вторым управлякнщимвходом регистра сдвига, первый ивторой входы второго дополнительногоэлемента ИЛИ каждого разряда, кромепоследнего, соединены соответственно с инверсным выходом фК-триггераи с вторым входом первого дополнительного элемента И последующегоразряда, а первый и второй входытретьего дополнительного элементаИЛИ каждого разряда, кроме первогои последнего, и первый и второйвходы второго дополнительного элемента ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с инверснымвыходом 3 К-триггера и с вторым входом второго дополнительного элемента И последующего разряда. каждый разряд регистра используется один;К-триггер, два элемента И, один элемент ИЛИ, инвертор, причем прямой выход каждого 1 К-триггера, кроме последнего, соединен соответственно с первым входом первого элемента И следующего разряда, а прямой выход каждого ЙК-триггера, кроме последнего, соединен соответственно с первым входом второго элемента И предыдущего разряда 13 1.Недостатком известного регистра является то, что его функциональные возможности ограничены выполнением только одной функции - функции сдвига информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей реверсивного регистра сдвига за счет.выполнения функций сжатия информации.Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный регистр сдви-. га, содержащий в каждом разряде 3 К-триггер , два элемента И, элемент ИЛИ, причем прямой вькод бК-триггера каждого разряда, кроме последнего, соединен соответственно с первым114016 3входом первого элемента И последующего разряда, а прямой выход 1 К-триггера каждого разряда, кроме первого, соединен соответственно с первым входом второго элемента И предыдущего разряда, выходы первого ивторого элементов И каждого разрядасоединены с входами элемента ИЛИ,выход которого соединен с 3-входом 1 К-триггера данного разряда, вторые 1 Овходы первого и второго элементов Ивсех разрядов являются соответственно входами управления сдвигом вправо и сдвигом влево регистра, К- и С-входы ЙК-триггеров всех разрядов являются соответственно входами установки в ноль и синхронизации регистра сдвига, первый вход первогоэлемента И первого разряда являетсяпрямым входом для сдвига информациивправо регистра, а первый вход второго элемента И последнего разрядаявляется прямым входом для сдвигаинформации влево регистра, прямойвыкод К-триггера последнего разряда р 5является прямым выходом при сдвигеинформации вправо регистра, а прямойвыход ФК-триггера первого разряда -прямым выходом при сдвиге информациивлево регистра, в каждый разряд вве- ЗОдены два дополнительных элемента И,в каждый разряд, кроме первого и последнего, три дополнительньм элемента ИЛИ, а в первый и последний разряды два дополнительнык элемента ИЛИ,35причем выходы первого и второго дополнительных элементовИ каждого разряда соединены с входами первого дополнительного элемента ИЛИ, выкодкоторого соединен с К-входом К-триг 40гера данного разряда, лервый вход первого дополнительного элемента И первого разряда является инверсным входом для сдвига информации вправо РегистРа, а пеРвый вход пеРвого до полнительного элемента И каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом К-триггера предыдущего . разряда, первый вход второго дополнительного элемента И последнего раз 50 ряда является инверсным входом для сдвига информации влево регистра, а первый вход второго дополнительного элемента И каждого из остальных , разрядов соединен с инверсным выко 55 дом 3 К-триггера предыдущего разряда, второй вход первого дополнительного элемента И каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИданного разряда, а второй вход второго дополнительного элемента И каждого разряда, кроме первого и последнего, соединен с выходом третьегодополнительного элемента ИЛИ данного разряда, второй вход второго дополнительного элемента И последнего разряда соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ данногоразряда, третьи входы первого и второго дополнительнык элементов И всехразрядов соответственно объединены и являются входами управления сдвигом вправо и сдвигом слево, а вторыевходы первого дополнительного элемента И последнего разряда и второго дополнительного элемента.И первого разряда объединены и являются вторым управляющим входом регистра сдвига, первый и второй входы второго дополнительного элемента ИПИ каждого разряда, кроме последнего, соединены соответственно с инверсным выходок фК-триггера и с вторым входом первого дополнительного элемента И последующего разряда, а первый и второй входы третьего дополнительного эле" мента ИЛИ каждого разряда, кроме первого и последнего, и первый и второй входы второго дополнительного элемента ИЛИ последнего разряда соединены соответственно с инверсным выходом фК-триггера и с вторым входом второго дополнительного элемента И последующего разряда.На чертеже представлена схема предлагаемого реверсивного регистра сдвига.Реверсивный регистр сдвига содержит в каждом разряде двухступенчатый 1 К-триггер 1, два элемента И 2 и 3,элемент ИЛИ 4, два дополнительныхэлемента И 5 и 6, в каждом разряде,кроме первого и последнего, тридополнительных элемента ИЛИ 78 и 9а в первом и последнем разряде двадополнительнык элемента ИЛИ 7 и 8.Прямой выкод Я ФК-триггера каждогоразряда, кроме последнего, соединенсоответственно с первым входом пер"вого элемента И 2 последующего разряда, а прямой выход 1 К-триггера каждого разряда, кроме первого, соединен соответственно с первым, входомвторого элемента И 3 предыдущего раэ"ряда, выходы первого и второго эле. 1140176 При нулевом значении сигнала управления на входе 20 регистр работает в режиме слития информации. В зависимости от сигнала управления реверсом, подаваемого на один из входов 10 или 11, под воздействием ментов И каждого разряда соединеныс входами элемента.ИЛИ 4, выход которого соединен с 3-входом ЙК-триггера данного разряда, вторые входыпервого и второго элементов И всех 5разРядов являются соответственно входами управления сдвигом вправо 10и сдвигом влево 11 регистар, К- иС-входы 4 К-триггеров всех разрядовявляются соответственно входами устаковки в ноль 12 и синхронизации 13регистра сдвига, первый вход 14 первого элемента И 2 первого разрядаявляется прямым входом для сдвига.информации вправо регистра, а первый 15вход 15 второго элемента И 3 последнего разряда - прямым входом длясдвига информации влево регистра, прямой выход 16 К-триггера последнего разряда является прямым выходом Ыпри сдвиге информации вправо регистра, а прямой выход 17 К-триггера первого разряда - прямым выходом присдвиге информации влево регистра.Выходы первого и второго дополнитель ных элементов И 5 и 6 каждого разрядасоединены с входами первого дополнительного элемента ИЛИ 7, выход кото-.рого соединен с К-входом ",К-триггераданного разряда, первый вход первого ЗОдопольительного элемента И первогоразряда является инверсным входом18 для сдвига информации вправо регистра, а первый вход первого дополнительного элемента И 5 каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом Ч ЙК-триггера предыдущего разряда, первый вход второго дополнительного элемента И 6 последнего разряда является инверсным40 входом 19 для сдвига информации влево регистра, а первый вход второго дополнительного элемента И 6 каждого из остальных разрядов соединен с инверсным выходом фК-триггера предыдущего разряда, второй вход;первого дополнительного элемента И 5 каждого разряда, кроме последнего, соединен с выходом второго дополнительногоэлемента ИЛИ 8 данного разряда, а второй вход второго дополнительного элемента И 6 каждого разряда, кроме .первого и последнего, соединен с выходом третьего дополнительного элемента ИЛИ 9 данного разряда, вто рой вход второго дополнительного элемента И 6 последнего разряда соединен с выходом второго дополнительного элемента ИЛИ 8 данного разряда. Третьи входы первого и второго дополнительных элементов И 5 и Ь всех разрядов соответственно. объединены и являются входами управления сдвигом вправо 10 и сдвигом влево 11, а вторые входы первого дополнительного элемента И 5 последнего разряда ивторого дополнительного элемента И 6первого разряда объединены и являются вторым управляющим входом 20 ре-гистра сдвига. Первый и второй входывторого дополнительного элемента ИЛИ 8 каждого разряда, кроме последнего, соединены соответственно с инверсным выходом К-триггера и с вторым входом первого дополнительногоэлемента И 5 последующего разряда,Первый и второй входы третьего до"полнительного элемента ИЛИ 9 каждогоразряда, кроме первого и последнего,и первый и второй входы второго дополнительного элемента ИЛИ 8 последнего разряда соединены соответственно с инверсным выходом 1 К-триггера и с вторым входом второго дополнительного элемента И б последующегоразряда,Реверсивный регистр сдвига в зависимости от комбинации сигналов навходах 10 и 11 управления реверсоми управляющем входе 20 может работатьв двух режимах: сдвиг кода вправоили влево и сжатие информации вправоили влево, При единичном значениисигнапа управления на входе 20 регистр работает в режиме сдвига коцавправо или влево. Выбор направлениясдвига осуществляется подачей сигналауправления реверсом на одну из шин:управления сдвигом вправо 1 О или сдвигом влево 11. При этом на вторыхвходах каждого из элементов И 5 и 6устанавливается единичное значениесигнала. Входная информация в видепарафазного кода поступает на входы14 и 18 при сдвиге вправо или 15 и19 при. сдвиге влево. Заполнениеи-разрядного регистра информациейпроисходит под воздействием парысигналов, поступающих на вход 13синхронизации и на один из входовсдвига вправо 10 или влево 111140импульсов сдвига, подаваемых навход 13 синхронизации, происходитсдвиг кода вправо или влево до техпор, пока не запишется единица впоследний (и-й) или первый разряды.После этого происходит сдвиг кодатолько в первых иразрядах до заполнения единицей (и)-го или второго разрядов и т.д.Записанные единицы в п-м, (и)-м 10и т.д. разрядах при сдвиге вправоили в первом, втором и т.д. разрядах при сдвиге влево остаются в соответствующих разрядах, поскольку наК-входах .1 К-триггеров этих разрядовустанавливается нулевое значение.Таким образом, после подачи в общемслучае пимпульсов сдвига (когдаисходная информация представляетсобой одну единицу в крайнем левом 2 Оили правом разрядах) все единицы исходной информации располагаются плотно справа или слева.П р и м е р. Пусть после подачивосьми импульсов сдвига в 8-разрядный регистр был записан код 10010101,причем заполнение регистра информацией осуществляется независимо отзначения сигнала на входе 20.При единичном значении сигналана входах 10 и 20 регистр работаетв режиме сдвига кода вправо. Приэтом после подачи еще восьми импульсов сдвига получим последовательностькодов: 01001010, 00.100101, 00010010,00001001, 00000100, 00000010,3500000001, 00000000.При единичном значении сигналана входах 11 и 20 регистр работаетв режиме сдвига кода влево. Приэтом после подачи еще восьми импуль 176 8сов сдвига получим последовательностькодов; 00101010, 01010100, 101010000 1010000, 10100000, 01000000,10000000, 00000000.При единичном значении сигналана входе 10 и нулевом значении сигнала на входе 20 регистр работаетв режиме уплотнения кода вправо.При этом после подачи четырех импуль. сов сдвига получим последовательностькодов 01001011 00100111, 00010111,00001111.При единичном значении сигналана входе 11 и нулевом значениисигнала на входе 20 регистр работает в режиме уплотнения кода влево, При этом после подачи очередныхчетырех импульсов сдвига получимпоследовательность кодов: 10101010,11010100, 11101000, 1110000. Придальнейшей подаче импульсов сдвигапосле уплотнения кодов как вправо,так и влево состояние регистра неменяется.При установке единичного сигналана входе 20 сжатая информация можетбыть выведена из регистра. Таким образом, по сравнению с прототипом, предложенный регистр имеет большие функциональные воэможности, поскольку может работать в двух режимах: сдвига информации впра-. во или влево и сжатия информации вправо или влево. Такой регистр может быть использован. в устройствах диагностирования и статистической обработки информации, когда для классифицируемой информации важно лищь число единиц, независимо от их расположения в разрядах регистра.1140176 а 1 1 Я;ИМЭПИ Заказ 266/40 фраз 58 Пооф Филиал ППП пПвтейтф, г.Уигород, ул,Проекти