Регистр сдвига

з Совет сник Соцналмстнчесимк Республни61) Д сп еудврстеанай кемоет СССР3)П теки ею дела ткрыткй 72) Авторы изобретения ич1(111) РНИС ВИГ 2 о стр Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых вычислительных устройИзвестен регистр сдвига для записи последовательного кода и преобразования его в параллельный Указанный регистр сдвига содержит в каждом разряде статический триггер с двумя элементами И, а такжевыходные элементы И по чистку16 разрядов, цепь последовательной входной информации и цепь сдвига 1,Недостатком известного регистра являет ся низкая помехозащищенность, так как прн появлении в цепи сдвига имцульса по35 мехи, достаточной для срабать 1 вання логи ческих элементов, на параллельных выходах регистра появится неправильная информация, так как импульс помехи сдвинет последовательную информацию, занесенную в регистр во время последнего такта записи. Наиболее близим к предлага хннческой сущности является ресдвига, содержащий счетчик спвиговьпг" импульсов, два генератора одиночнь 1 х импульсов, два элемента И и элемент НЕ.Помехозащищенность этого регистра улучшена по сравнению с известным 2.Недостатком этого устройства является то, что ее правильное функционирование возможно только в том случае, если имеет ся жесткая синхронизация между моментом включения регистра (момент готовности к приему. информации) и моментом появления первой пачки из и сдвиговых импульсов. Действительно, если включение регистра в работу придется на интервал времени между первым и последним импульсами сдвига в пачке, то передача информации на выход регистра произойдет не после окончания пачки, а в то время, когда число импульсов сдвига, поступающих на вход счетчика, будет дополнено до п первыми импульсами последующей пачки, т.е, навыходе регистра с частотой следованияпачек в дальнейшем будет йоявляться неправильная информация. Это же произой3 85810 дет и в том случае, если регистр включится до прихода первой печки, ио при последующей работе в счетчике регистра по каким- либо причинам произойдет сбой разрядов в период между печками сдвиговых импульсов.,5Такой недостаток мог бы быть легко устранен подачей в регистр служебных импульсов, устанавливающих счетчик в "0" перец приходом каждой пачки, однако, в целом ряде случаев появление дополнительной линии связи межцу источником входной информации и сцвиговым регистром с конструктивной точки зрения явЛяется недопустимой (непример, если ограничено число вхоцных контактов регистра или ве лико расстояние между аппаратурой источника информации и аппаратурой ее приема, в которой находится регистр сцвига).Пель изобретения - повышение надежности регистра сдвига. 20Поставжнная цель достигается тем, что в регистр сдвига, содержащий послеповетельно соединенные ячейки памяти, управляющие входы которых соединены с шиной управления сдвигом, выходы ячеек 25 памяти подключены к одним из входов первых элементов И, выходы которых соецинены с выходами регистра сдвига, информационные входы последней ячейки памяти подсоединены ко входам регистра З 0 сизига, счетчик, первый и второй генераторы одиночных импульсов, второй и третий элементы И, элемент НЕ и шину логической "1, введены третий генератор ошгночных импульсов, элемент задержки, триггер, генератор стробирующих импульсов, элементы ИЛИ и четвертый элемент И, выход которого соединен с другими входами первых элементов И, входы первого генераторе одиночных импульсов и 40 элемента зацержки попключены к шине управления сдвигом, выход элемента задержки подсоецинен к опному из входов триггера и к одному из вхопов счетчика, другой вход которого соединен с выходом 45 первого элементе ИЛИ, выход счетчика подключен ко входу второго генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с одним из входов с одним из входов четвертого элементе И и с одним из 50 входов второго элемента ИЛИ,другой вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего элементе И и ко входу третьего генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с другим входом второго эле55 мента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к первым входам третьего и первого элементов ИЛИ, вторые входы которых 8 4соединены с шиной логической "1, выход третьего элементе ИЛИ подсоединен к другому входу триггере, выход которого соединен через элемент НЕ с одним из входов второго элемента И, другой вход второго элемента И подключен к выходу первого генератора опиночных импульсов, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, одинизЬ. входов третьего элемента И подключен к выхопу генератора стробирующих импульсбв, вход которого соединен с выходом трчггера и другим входом третьего элемента И.На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого регистра сдвига; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие работу регистра сдвига.Регистр сдвига (фиг. 1) содержит ячейки памяти 3 элементы И 2-5, элемент задержки 6, триггер 7, счетчик 8, элемент НЕ 9, генераторы одиночных импульсов 10-12, генератор стробирующих импульсов 13, элементы ИЛИ 14-16, информационные входы 17 последней ячейки памяти,1. шину управления сцвигом 18 и шину логической 1 " 1 9.Устройство работает следующим образом.На вхоцы 17 поступает информация в виде последовательных П -разрядных слов. Синхронно с пачками входной информации .на шину 18 лопаются .пачки из и -с двиговых импул сов. Препполагается, что число разрядов (и сдвиговых импульсов) н -четное,длительность импульсов (и пауз между импульсами в пачке) составляет не менее единиц микросекунд, а период между пачками много больше длительности пачек. Предполагается также, что момент включения регистра в работу не синхронизирован с поступлением на его вхоц пачек сдвиговых й информационных импульсов.В исходном состоянии шине логической "1" 19 подан постоянный потенциал с уровнем, соответствующим логической единице. При этом все разряды счетчика 8 установлены в О через первый элемент ИЛИ 14, а триггер 7 также установлен в "0" (через второй элемент ИЛИ 15). До тех пор, пока шине 19 подана логичесая "1", информация, записываемая в ячейки памяти 1, не будет поступать не его выхоц, так как счетчик 8 обнулен и не отсчитывает импульсы сдвига, поступающие не его вход с шины управления сдвигом 18 через элемент задержки 6, и поэтому второй генератор одиночногоРегистр сдвига, содержащий последовательно соединенные ячейки памяти,5 8581 импульса 11 не вырабатывает импульсы, разрешающие передачу информации на выход регистра через выходные элементы И 2.При включении регистра в работу (т.е, при замене на элементе 14 уровня логической ф 1 ф уровнем логического фО произойдет одно из двух - момент включения придется либо на паузу между двумя пачками импульсов сдвига, либо на проме жуток времени между началом и концом самой пачки.В первом сдучае перед приходом первого импульса пачки, которой предшествует вкщочение регистра, потенциал установки 15 в "О на соответствующих входах счетчика 8 будет снят, а триггер 7 буси.т установлен в Оф. При появлении на шине 18 первого импульса пачки по его переднему фронту запустится первый генератор оди ночного импульса 10. Выработанный им импульс, длительность которого должна составлять меньшую часть алительности импульса сдвига, через второй элемент .И 3 и первый элемент ИЛИ 14 еще раз 25 установит в 0" счетчик 8. Одновременно с запуском генератора 10 передний фэонт первого импульса пачки, пройдя через эле мент задержки,6, поступит на вход установки в 1" триггера 7. На выходе триг гера 7 появится логическая ф 1", которая через элемент НЕ 9 закроет по второму входу в 1 орой элемент И 3, после чего прекратится прохождение импульсов с выхода первого генератора 10 в цепь уста- з 5 новки в фО счетчика 8 (последующие импульсы пачки подтверждают установку в ф 1 ф триггера 7). Величина задержки импульса на элементе зааержки 6 приблизительно равна длительности импульса, 40 вырабатываемого первым генератором 10. Оановременно с установкой в "1 триггера 7 запускается генератор 13, который вырабатывает импульс с длительностью, исколько превыш ающей длительность 45 всей, пачки из р -сдвиговых импульсов.Таким образом, на оба входа третьего элемента И 4 во время выработки строб- сигнала поступают логические ф 1, и поэтому на второй вход четвертого элемен 50 та И 5 также подается логическая "1. После окончания импульса первого генератора 10 и установки в "1. триггера 7, счетчик 8 отсчитывает импульсы сдвига, поступающие на его вход с выхода экие мента зааержки 6. После поступления в счетчик 8 й -го импульса пачки, на его выходе появляется сигнал, который эа 08 6пускае второй генератор одиночного им ,пульса 11, и короткий импульс с его выхода, проходя через открытый четвертый элемент И 15, подается на вторые входы всех выходных элементов И 2, разрешая передачу информации, занесенной в ячейки памяти 1 регистра, на его выход. Оановременно импульс с выхода второго генератора 11 через первый вход третьего элемента ИЛИ 16 подается на второй вход второго элемента ИЛИ Ы и третий вход первого элемента ИЛИ 14, устанавливая в 0" триггер 7 и разряды счетчика 8. Таким образом, регистр поаготавливается к приему следующей пачки сдвиговых (и информационныхимпульсов (фиг. 2.В том случае, если включение регистра произойдет между первым н последним импульсами пачки, первый же савиговой импульс, поступивший в регистр после его включения, сформируег импульс в первом генераторе 10, установит в ф 1 ф триггер 7 и запустит генератор 13. Ощиако на выходе счетчика 8 не появится сигнала после окончания пачки, так как число импульсов первой пачки, поступивших в регистр после его включения, будет меньше д. Поэтому во втором генератсре 11 не сфоомируется импульс и на выход регистра не поступит занесенная в его ячейки памяти 1 неправильная (т,е. неполная) информация. После окончания строб-сигнала по его заднему фронту в третьем генераторе 12 сформируется импульс, который через второй вход третьего элемента ИЛИ 16 приведет схему в исходное состояние для приема следующей. (полной) пачки информации (фиг. 3).Таким образом, предлагаемый регистр сдвига будет правильно функционировать н в том случае если нет синхронизации между моментом его включения в работу и поступлением на его вход пачек посюдовательной информации. Кроме того, по-, мехозащищенность регистра повысится, так как в случае "сбоями счетчика 8 между пачками информации схема буает приведена в правильное исходное состояние в момент прихода первого савигового импульса пачки.Использование изобретения позволит значительно повысить надежность регистра. Формула изобретения7 85810 управляющие входы которых соединены с шиной управления,сцвигом, выходы ячеек памяти подключены к оцним из входов первых элементов И, выходы которых соединены с выхоцамн регистра сдвига, информационные входы последней ячейки памяти подсоединены ко входам регистра сдвига, счетчик, первый и второй генера- торы оцнночных импульсов, второй и третий эжменты И, эжмент НЕ и шину ло гической ф 1 ф, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности регистра сдвига, в него введены третий генератор одиночных импульсов, элемент задержки, триггер, генератор стробирую ших импульсов, элементы ИЛИ и червертый элемент И, выход которого соединен с другими входами первых элементов И, входы первого генератора оциночнык импульсов и эжмента задержки подключены 2 О к шине управления сдвигом, выход элемента зацержки подсоединен к одному из входов триггера и к одному из входов счетчика, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика Б подключен ко входу второго генератора оди ночных импульсов, выход которого соединен , с одним из входов четвертого эжмента И и с одним из входов второго элемента ИЛИ,8 8другой вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего элемента И, и ко входу третьего генератора одиночных импульсов,выход которого соеаинен с другим входомвторого элемента ИЛИ, выход второгоэлемента ИЛИ подключен к первым входамтретьего и первого элементов ИЛИ, вторыевходы которых соединены с шиной лоГической 1, выход третьего эжмента ИЛИподсоединен к другому входу триггера,выход которого соединен через элементНЕ с одним из входов второго элементаИ, другой вхоц второго элемента И подключен к выходу первого генератора одиночных импульсов, выход второго элемента И соепинен с третьим входом первогоэжмента ИЛИодин из входов третьегоэлемента И подключен к выхопу генератора стробирующих импульсов, вход которого соединен с выходом триггера и другимвходом третьего эжмента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Анисимов Б. В. и др. Основы расчета и проектирования БВМ, М., "Высшаяшкола", 1974, с. 263 264,2. Авторское свидетельство СССР позаявке М 2700914/18-24кл, Я 1.1 С 19/00 1978 (прототип).8581084 Ьна каоченцв И Шииа учраЬачм оЮигал У Вьа".а.жса 4,дыхдо 4 эелгеж тель А, В С.Миг ов 645 В. Син ного комите ний и открыт 35, Ра ска илиал ППП Патент, г. Ужгороа, ул. Проектная, 4 С остаме еда ТеТиражИ Госуаарствеаелам изобрет5, Москва, Ж рдащрр в до Заказ 7256/85 ВНИИ по 1130