Регістр зрушення

Реферат: UA 71879 U UA 71879 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до техніки цифрової обробки інформації в її бінарній виставі (тобто у виставі у вигляді двійкових одиниць і нулів), усюди, де необхідно запам'ятовувати й зберігати корисну поточну цифрову інформацію. Найпростішим складовим елементом регістра зрушення є бістабільна комірка або тригер, які можуть, крім того, застосовуватися в складі розглянутого обладнання індивідуально й самостійно, однак слід зазначити на широке застосування регістрів зрушення (РЗ) зі зворотними зв'язками (ЗЗ) як компактних дільників частоти синхронного керування з дешифраторами-розподільниками імпульсів. Найближчим аналогом є регістр зрушення з інверсними зворотними зв'язками, схема якого зображена на фіг. 1. Регістр містить m комірок ланцюжка тригерів, з'єднаних послідовно так, що інформаційний вхід D наступного тригера підключений до інформаційного виходу Q попереднього, і в якій вихід нуля останнього m-го тригера з'єднаний з інформаційним входом першого, а тактові входи всіх тригерів регістра об'єднані між собою [1]. Назвемо наведену схему регістра зрушення (РЗ) синхронним кільцевим дільником (СКД) і розглянемо її основні властивості. Повним математичним аналогом такої схеми є відомий аркуш або кільце Мебіуса, у якому перед склеюванням паперової смуги в кільце проводиться поворот другого кінця цієї смуги на 180 градусів (у нашій схемі по фіг. 1, вихід нуля останнього тригера (тобто інверсія) з'єднується з інформаційним входом першого). Якщо припустити, що початковий стан регістра всі нулі, то останній m-ий розряд до чергового керуючого такту дозволить записати одиницю в перший тригер, що й відбудеться при вступі робочого фронту чергового тактового імпульсу (Ft), тобто в перший тригер запишеться одиниця. Стан же тригерів усіх інших комірок (крім першої) залишиться незмінним. Після цього перший тригер дозволяє записати одиницю в другий, а після запису в другий - у третій і так далі аж до запису всіх одиниць в усі комірки (у тому числі й в останню m-у). Після запису всіх одиниць ситуація міняється. Останній m-ий розряд до чергового керуючого такту дозволяє записати нуль у перший тригер, що й відбудеться, тобто в перший тригер запишеться нуль. Стан же усіх інших комірок (крім першої) залишиться незмінним. Після цього перший тригер дозволяє записати нуль у другий, а після запису нуля в другий - у третій і так далі аж до запису всіх нулів в усі комірки (у тому числі й в останню m-у). Таким чином, стан регістра приходить до вхідного (початковому). Далі, у міру вступу тактових імпульсів усі розглянуті процедури будуть повторюватися [2]. У таблиці і на фіг. 2 показані тактові стани й тимчасові діаграми роботи на прикладі регістру зрушення шестирозрядної довжини, при цьому припускаючи, що схема СКД буде працездатною при будь-якій кількості тригерів. Таблиця Робота шестирозрядного РЗ при нульовому початковому стані 1 № такту 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 Стан РЗ 000000 100000 110000 111000 111100 111110 111111 011111 001111 000111 000011 000001 000000 35 Як видно по тактових станах, із усіх можливих 64-х кодових комбінацій розглянутий регістр використовує тільки 12. Відповідно m-розрядний регістр із таким режимом дії буде мати коефіцієнт розподілу 2*m. У тих випадках, коли СКД проходить стани, розглянуті вище (із усіх нулів через усі одиниці й знову в усі нулі), такий режим роботи можна назвати встановленим. 1 UA 71879 U 5 10 15 20 У встановленому режимі СКД легко виходить дешифрація кожного такту за допомогою двовходової схеми збігу, яка показана на фіг. 3, а також формуються чіткі фазові зрушення вихідних імпульсних послідовностей, тимчасові діаграми яких показані на фіг. 4. Однак, як показують практичні результати, цей зсувний регістр часто порушує (в 95 випадків з 100) запропонований таблицею порядок проходження формованих імпульсних сигналів, що відбувається через невисоку завадостійкість і велику ймовірність появи заборонених кодових комбінацій, не вхідних у таблицю. Більш того, після появи заборонених комбінацій схема у встановлений режим вже не повертається, що приводить до відказу роботи регістру у цілому. Поставлена задача підвищення завадостійкості розглянутого обладнання. Технічним рішенням задачі є введення до схеми регістра зрушення двовходової схеми збігу з інверсним виходом, так, що входи цієї схеми збігу підключені відповідно: перший до виходу нуля першого тригера регістра, а другий - до виходу нуля останнього тригера регістра, причому настановні R-входи всіх тригерів регістра, крім першого й останнього, з'єднані між собоюй підключені до виходу згаданої двовходової схеми збігу з інверсним виходом. При цьому усі тригери регістра, крім крайніх (першого й останнього), одержують сигнал початкової установки в нуль (входи R) від виникаючих двох нульових станів першого й останнього тригерів (див. фіг. 5). Таким чином, для одержання встановленого режиму СКД потрібно апаратними або програмними методами його формувати на початку роботи, а потім періодично підтверджувати в процесі роботи (див. фіг. 4). Джерела інформації: 1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х т. Т 1. пер. с англ. - М…: Мир, 1984. 598 с. іл. 2. Гуревич В.Е., Лопушнян Ю.Г., Рабинович Г.В. Імпульсно-кодова модуляція в багатоканальному телефонному зв'язку. "Зв'язок" 1973. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Регістр зрушення, що містить схему, в якій певне число тригерів, з'єднаних послідовно (каскадно) так, що інформаційний вхід D наступного тригера підключений до інформаційного виходу Q попереднього, і в якій вихід нуля останнього тригера з'єднаний з інформаційним входом першого, а тактові входи всіх тригерів регістру об'єднані між собою, який відрізняється тим, що в схему введена двовходова схема збігу з інверсним виходом, входи цієї схеми збігу підключені відповідно, перший до виходу нуля першого тригера регістру, а другий - до виходу нуля останнього тригера регістра, причому настановні R-входи всіх тригерів регістра, крім першого й останнього, з'єднані між собою й підключені до виходу згаданої двовходової схеми збігу з інверсним виходом. 2 UA 71879 U 3 UA 71879 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4