Регістр зсуву

Регістр зсуву на потенційних елементах, що містить інформаційний регістр, виконаний на тригерах, з'єднаних послідовно через вентилі запису нуля й одиниці, ІНШІ входи цих вентилів ВІДПОВІДНО з'єднані із шиною першої і другої системи тактових імпульсів, а також регістр керування, одиничні виходи тригерів якого відповідно з'єднані з вентилями запису нуля й одиниці тригерів інформаційного регістра, крім першого тригера прийому вхідної інформації, і з вентилями запису одиниці тригерів регістра керування, тригер керування регістром керування, нульовий вихід якого з'єднаний з вентилями запису одиниці тригерів регістра керування, а одиничний вихід його з'єднаний з вентилями запису нуля тих же тригерів, входи вентилів запису нуля й одиниці тригерів так само з'єднані із системою тактових імпульсів, нульові виходи наступних тригерів з'єднані з вентилями запису нуля попередніх тригерів, нульовий вихід першого тригера регістра керування з'єднаний з вентилем запису нуля тригера керування, який відрізняється тим, що при каскадному з'єднанні пристроїв у регістр керування введений додатковий тригер з вентилями запису нуля й одиниці, одиничний вихід якого з'єднаний з вентилями запису нуля й одиниці тригера першого розряду інформаційного регістра другого пристрою і з одиничним входом вентиля запису одиниці першого розряду регістра керування другого пристрою, вхід вентиля запису одиниці в першому пристрої з'єднаний з нульовим виходом тригера керування другого пристрою, ІНШІ ВХОДИ вентиля з'єднані з одиничним виходом тригера останнього розряду першого пристрою і із шиною системи тактових імпульсів, вентиль запису нуля з'єднаний з одиничним виходом тригера керування другого пристрою, ІНШІ входи вентиля з'єднані з нульовим виходом тригера першого розряду регістра керування другого пристрою і із шиною системи тактових імпульсів, у вентиль запису одиниці тригерів керування регістром керування введені два входи, що у першому пристрої з'єднані з одиничним виходом тригера керування другого пристрою і нульовим виходом тригера першого розряду регістра керування другого пристрою, а в другому пристрої ці входи з'єднані із сигналом логічної одиниці со CD ю Корисна модель відноситься до обчислювальної техніки і може бути використана при побудові пристроїв зсуву на потенційних елементах, як приклад, може бути використана при побудові контролерів послідовного синхронного прийому [1] Складовою частиною такого контролера є регістр зсуву і лічильник тактів Відомий паралельно-послідовний регістр зсуву, вибраний як прототип, що дозволяє при економи устаткування і збереженні швидкості сполучити в одному пристрої лічильник і регістр [2] Цей пристрій складається з двох регістрів, один приймає вхідну інформацію, а другий керує й прийомом Існуючий пристрій не дозволяє збільшувати розрядність пристрою шляхом каскадного з'єднання Існує пристрій, заявка №20040504043 від 27 травня 2004р , що дозволяє робити каскадне з'єднання пристроїв, шляхом введення в пристрій додаткових вентилів і зв'язків, ЩО збільшуються при збільшенні розрядності пристрою Метою корисної моделі є спрощення пристрою шляхом зменшення зв'язків І вентилів При цьому можливе каскадне з'єднання великого числа пристроїв зі збереженням швидкодії Поставлена задача вирішується тим, що в регістр зрушення на потенційних елементах, що містить інформаційний регістр, виконаний на тригерах, з'єднаних послідовно через вентилі запису нуля й одиниці, ІНШІ входи цих вентилів ВІДПОВІДНО з'єднані із шиною першої і другої системи тактових імпульсів, а також регістр керування, одиничні виходи тригерів якого ВІДПОВІДНО з'єднані з вентилями запису нуля й одиниці тригерів інформаційного О) 9516 регістра, крім першого тригера прийому вхідної інформації, і з вентилями запису одиниці тригерів регістра керування, тригер керування регістром керування, нульовий вихід якого з'єднаний з вентилями запису одиниці тригерів регістра керування, а одиничний вихід його з'єднаний з вентилями запису нуля тих же тригерів, входи вентилів запису нуля й одиниці тригерів так само з'єднані із системою тактових імпульсів, нульові виходи наступних тригерів з'єднані з вентилями запису нуля попередніх тригерів; нульовий вихід першого тригера регістра керування з'єднаний з вентилем запису нуля тригера керування при каскадному з'єднанні пристроїв у регістр керування введений додатковий тригер з вентилями запису нуля й одиниці, одиничний вихід якого з'єднаний з вентилями запису нуля й одиниці тригера першого розряду інформаційного регістра другого пристрою і з одиничним входом вентиля запису одиниці першого розряду регістра керування другого пристрою; вхід вентиля запису одиниці в першому пристрої з'єднаний з нульовим виходом тригера керування другого пристрою, інші входи вентиля з'єднані з одиничним виходом тригера останнього розряду першого пристрою і із шиною системи тактових імпульсів, вентиль запису нуля з'єднаний з одиничним виходом тригера керування другого пристрою, інші входи вентиля з'єднані з нульовим виходом тригера першого розряду регістра керування другого пристрою і із шиною системи тактових імпульсів; у вентиль запису одиниці тригерів керування регістром керування введені два входи, що у першому пристрої з'єднані з одиничним виходом тригера керування другого пристрою і нульовим виходом тригера першого розряду регістра керування другого пристрою, а в другому пристрої ці входи з'єднані із сигналом логічної одиниці. Введення в пристрій додаткового тригера і перерахованих зв'язків дозволяє здійснити збільшення розрядності пристроїв шляхом каскадного з'єднання, при цьому зберігши їхню швидкодію. Суть корисної моделі пояснюється Фіг., де зображені: - на Фіг. 1 - заявлений регістр зсуву; - на Фіг.2 - алгоритм роботи пристрою; - на Фіг.З - почасові діаграми роботи прототипу; - на Фіг.4 - почасові діаграми роботи регістрів керування пропонованого пристрою при каскадному з'єднанні. Запропонований пристрій містить, як приклад, два послідовно-паралельних регістра зсуву, з'єднаних у каскад. Кожний послідовно-паралельний регістр зсуву містить інформаційний регістр прийому вхідної інформації 1, регістр керування 2, регістри зібрані на тригерах 3 з вентилями запису одиниці 4 і вентилями запису нуля 5, тригер керування 6, додатковий тригер 7 шини тактових імпульсів Т1, Т2, 8 і 9, шини вхідного парафазного коду 10, вихідні шини парафазного коду 11, 12, 13, 14. На Фіг.2 приведені 1,2,3, 4, 5, 6, 7 етапи прийому вхідного чотирьохрозрядного коду 1, 2, 3, 4 (розряди) інформаційним регістром 1. На Фіг.З приведені почасові діаграми роботи одного пристрою при безперервному надходженні інформації: - а - вхідний послідовний код; - б - код, прийнятий першим інформаційним тригером; - в - вихідні сигнали першого тригера регістра керування; - г - код, прийнятий другим інформаційним тригером, - д - вихідний сигнал другого тригера регістра керування; - к - код, прийнятий третім інформаційним тригером; - а1 - вихідні сигнали третього тригера регістра керування; - 61 - код, прийнятий четвертим інформаційним тригером; - в1 - вихідні сигнали тригера керування; На Фіг.4 приведені почасові діаграми спільної роботи двох регістрів керування пропонованого пристрою: - а - вихідний сигнал першого тригера регістра керування першого пристрою; - б - вихідний сигнал другого тригера регістра керування першого пристрою; - в - вихідний сигнал третього тригера регістра керування першого пристрою; - г - вихідний сигнал додаткового тригера регістра керування першого пристрою; - д - вихідний сигнал першого тригера регістра керування другого пристрою; - к - вихідний сигнал другого тригера регістра керування другого пристрою; - а1 - вихідний сигнал третього тригера регістра керування другого пристрою; - 61 - вихідний сигнал тригера керування регістра керування другого пристрою; - в - вихідний сигнал тригера керування регістра керування першого пристрою. Пристрій працює по приведеному на Фіг.2 алгоритму. Вхідний сигнал парафазним кодом по шинах 10, Фіг.1, приймається першим розрядом тригера 3 інформаційного регістра 1 вентилями 4 і 5 у такти Т1, момент часу t1, Фіг.З. У такт Т2, шина 9, інформація з першого тригера переписується в другий тригер, у наступний такт Т1, шина 8, інформація приймається першим тригером, а з другого тригера переписується в третій, момент часу t2, що випливає тактом Т2 інформація з першого тригера переписується в другий, а з третього в четвертий тригер, далі перший тригер приймає знову надіслану інформацію, інформація з другого тригера переписується в третій; прийнята інформація четвертим тригером не змінюється. В останній момент часу t4 вхідна інформація приймається тільки першим тригером, прийнята інформація другим, третім і четвертим тригерами не змінюється. Дозвіл і заборона на подачу керуючих сигналів здійснюється одиничними Q виходами тригерів з регістра керування 2, як показано на Фіг.З, діаграми в, д, а1. Режим роботи цих тригерів визначається тригером керування 6, діаграма в1, Фіг.З, а його циклічний режим визначається введенням зв'язку з нульового виходу першого тригера на вхід вентиля запису нуля в тригер керування 6. Прийнятий послідовний код знімається з вихідних шин 11, 12, 13, 14 парафазним кодом. 9516 При каскадному з'єднанні двох пристроїв інформаційні виходи 14 парафазного коду відповідно з'єднані з парафазним входом 10 першого тригера інформаційного регістра другого пристрою. Дозвіл на прийом цієї інформації здійснює одиничний вихід додаткового тригера регістра керування першого пристрою, на вентилі запису нуля й одиниці цього тригера заведені зв'язки як на звичайний тригер регістра керування. При такому об'єднанні два пристрої працюють як один, по приведеному раніше алгоритму, але з подвоєною розрядністю. Тригер керування регістром керування першого пристрою при заповненні тригерів регістра керування одиницями не включається, тому що заведений зв'язок з одиничного виходу тригера керування другого пристрою. Він приймає одиничний стан при заповненні тригерів регістра керування нулями. Циклічний режим здійснюється при нульових станах перших тригерів регістрів керування першого і другого пристроїв. При об'єднанні двох пристроїв у каскад додатковий тригер регістра керування другого пристрою не використовується. Як видно зі схеми з'єднань двох пристроїв швидкодія не змінюється і схема з'єднань двох і більш пристроїв залишається без змін. Враховувати необхідно тільки схему введення циклічного режиму. У даному випадку вона визначається збігом сигналів на входах вентиля за пису нуля в тригер керування регістром керування другого пристрою. Якщо цих входів не досить, то необхідно додати ще один вентиль, що не вплине на швидкодію пристрою. З почасових діаграм Фіг.З видно, що при прийомі вхідного коду тригер першого розряду інформаційного регістра переключається безупинно з кожним вхідним розрядом (вважаємо, що випливає послідовність нулів і одиниць, що чергується), тригер другого розряду переключається три рази (такти Т2), третій-два (такти Т1), а четвертий один (такт 12). У порівнянні з роботою класичного двотактного регістра кількість переключень тригерів у приведеному пристрої набагато менше, менше також і кількість переключень тригерів у кожний момент часу. Якщо вважати, що елементи збільшують споживану потужність у момент переключення, що для приведеного пристрою зменшується споживана потужність і збільшується завадостійкість. Джерела інформації: 1. С.А. Майоров, В.В. Кириллов. А.А. Приблуда Введение в микро ЭВМ. Ленинград. Машиностроение 1988г, с. 180-181. 2. А.с. СССР №337825 М. Кл. G 11С19/00. 3. Заявка №20040504043 від 27 травня 2004р. «Паралельно-послідовний регістр зсуву». УКРПАТЕНТ. 2-й пристрій 1-й пристрій Фіг. 1 9516 і «і» I 2 2 3 3 2 3 о Г, иП чП а" П П П П аП П нП Р йП П Р • 4 аП t 3 5. «to П П П *> г, г >ro< Фіг. З fl n Q_ П п п г1 I д к a! П П П П П П П П П 1 1 1 П п п f f і і1 1 . І Г" 1 .1 1 61 el І І Фіг. 4 Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601