DE2360762A1 - Elementarschaltungsanordnung fuer schaltwerke zur durchfuehrung von datenverarbeitungsoperationen - Google Patents

Elementarschaltungsanordnung fuer schaltwerke zur durchfuehrung von datenverarbeitungsoperationen

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Description

Böblingen, 5. Dezember 1973 jo-fr
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N*Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen: ■' Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: PO 972 027
Elementarschaltungsanordnung für Schaltwerke zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen
Die Erfindung betrifft eine Elementarschaltungsanordnung für Schaltwerke zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen mit einer Verknüpfungsschaltung und mit einer Speicherschaltung zur Aufnahme von Ergebnisdaten der Verknüpfungsschaltung.
Beim Entwurf von Schaltwerken für Rechenanlagen hatte man bisher volle Freiheit in der Ausführung und Anordnung der Grundschaltungen, um die verschiedenen Funktionseinheiten zu konstruieren. Diese Unabhängigkeit und Flexibilität brachte aber auch oft Schwierigkeiten in der Taktierung bzw. Ablaufsteuerung und beim Austesten der Schaltungen, und es war eine komplizierte und sehr detaillierte Ausbildung des Wartungspersonals nötig. Vorteilhaft war, daß man die Schaltungen optimieren und durch Kombination verschiedener Techniken den Schaltungsaufwand minimisieren konnte. Schnittstellenwerte waren vorgegeben, und Parameter der Einzelteile oder Elementarschaltungen konnten gut gemessen werden.
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Nach Einführung der Technik integrierter G ross schaltungen hat man diese Schnittstellen und die Prüfniöglichkeiten für elementare Schaltungsteile aber nicht mehr. Man kann nicht mehr jede einzelne G-rundschaltung für sich testen. Infolgedessen muss man die Schaltwerke in solche Ab-. schnitte unterteilen, deren Eigenschaften nicht mehr vom Umschaltverhalten der enthaltenen Elementarschaltungen abhängig sind.
Bei integrierten Grossschältungen kann man hunderte von Elementarschaltungen auf einem einzigen Halbleiterplättchen untei'bringen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit zur Reduzierung des Energieverbrauchs , zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit, sowie zur Verringerung der Kosten für-die Schaltungen einer Datenverarbeitungsanlage. Bevor dies erreicht werden kann, müssen aber viele Gesichtspunkte berücksichtigt werden, Bei einer mittleren Datenverarbeitungsanlage mit ca. 401OOD Einzelschaltungen ist es z.B. nicht ungewöhnlich, dass während der Entwicklungszeit 1'5OO oder mehr Aenderungen vorgenommen werden. Solche laufenden Aenderungen werden jedoch nahezu unmöglich, wenn die kleinste Modulareinheit bereits hunderte von Schaltungen enthält.
Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt ist das Austesten von Funktionseinheiten, die als integrierte Grossschaltungen ausgeführt sind, vor deren Einbau in die Gesamtanlage. Auch müssen beim Entwurf bereits die später nach Inbetriebnahme erforderlich werdenden Fehlerprüfungen durch entsprechende Ausgestaltung der Schaltungen berücksichtigt werden.
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Bisher konnte jede einzelne Elementarschaltung ausgetestet werden. Hierfür wurde auf Moduln eine entsprechende Anzahl Anschlußpunkte vorgesehen. Bei der Technik integrierter Großschaltungen ist aber das Verhältnis der Anzahl Elementarschaltungen 2ur Anzahl möglicher Anschlußpunkte wesentlich größer.
Ein Modul mit 100 Plättchen, die im Durchschnitt je 300 Schaltungen tragen, enthält also ca. 30 000 Schaltungen. Ein Austesten ' einzelner Parameter für alle Schaltungen ist deshalb unmöglich. Funktionsprüfungen an integrierten Großschaltungen, deren Entwurf den früher üblichen Gesichtspunkten entspricht, können auch nicht alle Möglichkeiten erfassen und wären deshalb nicht zuverlässig genug. Es ist also eine neue Organisation bei der Anordnung, der Schaltungen notwendig, wenn man die vorhandenen Vorteile der integrierten Großschaltungen ausnutzen will.
Es ist schon eine Schaltwerksorganisation vorgeschlagen worden, bei der gleichartige Grundschaltungen verwendet werden, die für verschiedene Niveaus in der Hierarchie "modularer Einheiten geeig-. net sind. Hierbei wurde eine Abhängigkeit der Arbeitsweise vom Umschaltverhalten der Elementarschaltungen vermieden, so daß keine ungewollten Schaltzustände infolge gegenseitiger Abhängigkeit entstehen können. Bei dieser Organisation war ein Zugriff zu den Daten der einzelnen Speicherglieder und damit ein Funktionstest von . Elementarschaltungen möglich, indem Daten in sequentieller Form in eine Kette von solchen Speichergliedern eingeschoben bzw. daraus ausgeschoben v/erden konnten. Jedoch waren hierfür besondere Schiebetaktsignale notwendig, deren Impulse nicht überlappen
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durften, und es mußten während solchen Schiebeoperationen die normalen Systemtaktsignale unterbrochen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Elementarschaltung anzugeben, mit der die verschiedensten Funktionseinheiten gebildet werden können, und die für integrierte Großschaltungen geeignet ist und bei entsprechender Kombination einen Zugriff zu den Daten in den einzelnen Elementarschaltungen erlaubt, Obwohl diese selbst keine eigenen nach außen führenden Anschlüsse besitzen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Elementarschaltungsanordnung für Schaltwerke zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen mit einer Verknüpfungsschaltung und mit einer Speicherschaltung zur Aufnahme von Ergebnisdaten der Verknüpfungsschaltung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Eingänge für mindestens zwei phasenverschobene Taktsignalzüge vorgesehen sind, und daß eine zusätzliche Eingabeschaltung vorgesehen ist, über welche Daten unabhängig von der Verknüpfungsschaltung in die Speicherschaltung eingegeben werden können, sowie ein Eingang für ein Schiebesteuersignal, das Ganze derart, daß mehrere solche Elementarschaltungsanordnungen bei Serienverbindung der Ausgänge der Speicherschaltungen und der Eingänge der zusätzlichen Eingabeschaltungen unter Steuerung der Taktsignalzüge als Schieberegister betrieben werden können, und daß das Schiebesteuersignal jeweils entweder die Verbindung vom Ausgang der Verknüpfungsschaltung oder die zusätzliche Eingabeschaltung zur Weitergabe von Daten in die zugeordnete Speicherschaltung freigibt.
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Weitere Merkmale, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen .
Die Elementarschaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist wegen ihrer modular aufgebauten und universell verwendbaren logischen Struktur und wegen ihrem geringen Bedarf an Anschlußpunkten mit besonderem Vorteil dort zu verwenden, wo.arithmetische und logische Schaltkreisstrukturen in integrierter Technik mit besonders hoher Dichte hergestellt werden sollen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer erfindungs'ge-
mäßen Elementarschaltungsanordnung;
Fig. 2 ein Taktsignaldiagramm;
Fig. 3 Einzelheiten der bistabilen Schaltglieder und der
Eingabeschaltungen einer Elementarschaltungsanordnung gemäß Fig. 1; .
Fig. 4 . eine schematische Darstellung der Kombination
mehrerer Elementarschaltungsanordnungen gemäß Fig. 1 auf einem Halbleiterplättchen, die zum Einschieben und Ausschieben von Daten.geeignet ist.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Schaltwerks-Elements gemäß vorliegender Erfindung. Durch die Technik der integrierten Großschaltungen (Large Scale Integration, LSI) ist es möglich, für Datenverarbeitungsanlagen
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Halbleiter-Schaltungsplättchen herzustellen, auf denen hunderte oder tausende der in Fig. 1 gezeigten Schaltwerks-Elemente zusammengefasst sind. Das Schaltwerks-Element stellt eine Bitpösition dar, und besieht aus einem Verknüpfungsnetzwerk 10, einer ersten bistabilen Schaltung 11 und einer zweiten bistabilen Schaltung 12. Die bistabilen Schaltungen 11 und bilden miteinander eine Anordnung zur Speicherung und Darstellung eines einzelnen Datenbits. .
Die beiden bistabilen Schaltungen werden unterschieden durch Verwendung der Bezeichnung "Speicherglied" für die Schaltung 11 und "Kippglied" für die Schaltung 12. Hierdurch wird angegeben, welches von zwei nicht phasen-, gleichen Taktsignalen die betreffende Schaltung zur Aufnahme von Daten steuört. ' · . ·
Das Verknüpfungsnetzwerk 10 kann eine beliebige Kombination parallel oder in Reihe verbundener Verknüpfungsglieder sein, welchen Eingangssignale S auf Leitung 13 zugeführt werden. Leitung 13 kann eine Einzeloder eine Mehrfachleitung für Steuersignale, Eingabedaten, Zwischenergebnisse, usw. sein. Das Ergebnis (R ) der im Verknüpfungs-Netzwerk durchgeführten Funktion wird auf einem Ausgang 14 abgegeben, der mit einem UKD-Glied 15 verbunden ist. Das Schaltwerks-Element nimmt ein Speicherglied-Taktsignal (L ) von Leitung 16 auf ; dieses wirkt auf UND-Glied 15 so, dass Speicherglied 11 auf den Zustand eingestellt wird, welcher
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durch das Signal auf dem Verknüpfungs-Netzwerksausgang 14 angegeben ist. Das ins Speicherglied 11 eingegebene und am Ausgang 17 abgegebene Verknüpfungsergebnis .wird über ein UND-Glied 18 ins Kippglied 12 eingegeben oder eingespeichert. Das zweite Eingangssignal zum UND-. Glied 18 ist ein Kippglied-Taktsignal (T ) auf Leitung 19. Das Kippglied- : Taktsignal auf Leitung 1 9· hat eine andere Phasenlage als das Speicherglied-Taktsignal auf Leitung 16. Praktisch heisst dies, dass die -Vorderflanken der Taktimpulseso weit auseinander liegen, dass Speicherglied 11 das Ausgangssignal des Verknüpfungs-Netzwerks 10 richtig aufgenommen hat, bevor Kippglied 12 zur Aufnahme der gleichen Information aktiv gemacht wird.
Das Äusgangssignal des Kippgliedes 12, welches nun das Verknüpfungs-. ergebnis K enthält, wird auf einer Ausgangsleitung 20 abgegeben. Das Ausgangssignal vom Kippglied 12 auf Leitung 20 kann dann - wie im Ausführungsbeispiel gezeigt - als Eingangssignal für ein nachfolgendes Verknüpfungs-Netzwerk 21 verwendet werden, welches seinerseits ein Ergebnissignal R auf Ausgangsleitung 22 abgibt. Das Ausgangs signal von Leitung 20 vom Kippglied 12 kann ausserdem über eine Leitung 23 zum Eingang des Verknüpfungs-Netzwerks 10 zurückgeführt werden, und kann dann- nach Massgabe der Eingangs signale S - in nachfolgenden Verknüpfungsoperationen mit verwendet werden.
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Vor der weiteren Beschreibung von Fig. 1 werden nun anhand von Fig. 2 die nicht-phasengleichen Taktsignale erläutert. Die Frequenz (Impulsfolgefrequenz) der beiden Taktsignalzüge, die Impulsbreite der Taktimpulse, und der Phasenunterschied zwischen den beiden Taktsignalen sind abhängig von der Zeit, die notwendig ist, um die bistabilen Schaltungen 11 und 12 zuverlässig umzuschalten, sowie auch von der maximalen Verzögerung, welche zwischen dem Auftreten der Eingabesignale und dem Ergebnis signal \R des Verknüpfungs-Netzwerks 10 auftreten kann.
Beim Entwurf des Systems könnte man einerseits zwei separate, nichtphasengleiche Taktsignale vorsehen, wie sie in Fig. 2 als L und'T gezeigt
C C
sind. Die Phasendifferenz der beiden Taktsignalzüge, welche durch die Anstiegsflanke 25 von L und die Anstiegsflanke 26 von T gegeben ist, hängt
c c
von der Geschwindigkeit ab, mit der das Speicherglied 11 zuverlässig umgeschaltet werden kann. Die Impulsfolgefrequenz der Taktsignalzüge, welche dem Abstand der beiden Anstiegsflanken 25 und 27 von L entspricht, hängt von der Verzögerung ab, welche im Verknüpfungs-Netzwerk 10 auftritt.
Andererseits könnte man beim Systementwurf eine Taktgabe vorsehen mit einem Grund-Taktsignal, z. B. L , welches ausserdem invertiert wird, um ein nicht-phasengleiches zweites Taktsignal zu erhalten, wie es durch die gestrichelte Linie 28 beim T -Taktsignalzug dargestellt ist.
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. ■■ ■ J '. .
• Es folgt nun eine weitere Beschreibung der Fig. 1, und zwar derjenigen Schaltglieder, die zu den bisher beschriebenen Teilen des Schaltwerks-Elements hinzugefügt werden müssen, um eine Schieberegister-Verbindung mehrerer solcher Schalt%verks-Elemente zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wird ein-zusätzlicher Eingang zum Speicherglied 11 mittels eines UND-Gliedes 30 und eines Inverters 31 gebildet. Wenn es während des Betriebs gewünscht wird, Daten aus anderen Quellen als dem Verknüpfungs-Netzwerk 10 in das Speicherglied 11 und das Kippglied 1.2. einzugeben, wird ein Steuersignal SCHIEBEN auf Leitung 32 aktiviert, um dadurch eine Verschiebeoperation, festzulegen. Die einzugebenden Daten werden an. die Leitung 33 (SCHIEBEDATEN EIN) angelegt. Das aktivierte Signal auf ■ Leitung 32 wirkt über den Inverter 31 auf das UND-Glied 15, um dieses zu sperren, und es wirkt auf das UND-Glied 30, um dieses freizugeben.' Das Speicherglied-Taktsignal von Leitung 16 wirkt jetzt auf das UND-Glied ein, so dass Speicherglied 11 auf den Wert eingestellt wird, den das Signal SCHIEBEDATEN EIN auf Leitung 33 darstellt. Auf diese Weise kann die Anlage auf Verschiebebetrieb eingestellt werden, und es ist durch Steuersignale möglich, zu bestimmen, welche Daten als Anfangs werte in das Speicherglied 11 gelangen, um diese dann im Verknüpfungs-Netzwerk 10 weiter zu verarbeiten.
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Um den Inhalt des Kippgliedes 12 separat untersuchen zu können, ist eine zusätzliche Ausgangsleitung 34 mit der Bezeichnung SCHIEBEDAΊΈΧ AUS vorgesehen. Gewünschte Daten (Binärwerte) können durch das UND-Glied 3ö in das Speicherglied 11 und damit auch in das Kippglied 12 eingesetzt werden. Die Anlage kann wieder in normale Betriebsart gebracht werden durch Deaktivierung des Signals SCHIEBEN auf Leitung 32. Es können dann einige Arbeitszyklen mit Benutzung des Verknüpfungs-Netzwerkes 10 durchgeführt werden ; danach kann man wieder zur Verschiebebetriebsart zurückkehren durch Aktivierung des Signals auf Leitung 32, um den Inhalt des Kippgliedes 12 auf der Ausgangsleitung 34 zu untersuchen.
Fig. 3 zeigt genauere Einzelheiten des Speichergliedes 11, des Kippgliedes und der taktgesteuerten Eingangstorschaltungen. Als Verknüpfungsglieder werden NAND-Glieder (UND-Funktion mit Komplementierung) benutzt. Die kreuzweise Verbindung der NAND-Glieder 35 und 3.6 ergibt das Speidier- glied 11.. Das Ausgangssignal vom Verknüpfungs-Netzwerk 10 auf Leitung (Fig. 1) gelangt an das NAND-Glied 37 sowie über den Inverter (NICHT-Glied) 39 an das UND-Glied 38. Das Speicherglied-Taktsignal von Leitung 16 gelangt auf je einen weiteren Eingang der NAND-Glieder 37 und 38, so dass Speicherglied 11 normalerweise jeweils auf den Binärwert eingestellt wird, den das Ausgangssignal R des Verknüpfungs-Netzwerks 10 darstellt.
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.Der zusätzliche, unabhängige Eingang zum Speiche^glied 11, de·^ durch ein Signal SCHIEBEN auf Leitung 32 freigegeben wird, wird durch zwei NAND-Glieder 40 und 41 gebildet, denen an einem zweiten Eingang das . Speicherglied-Taktsigiial von Leitung 16 zugeführt wird. Ein weiterer . Eingang von NAND-Glied 40 ist schliesslich mit der Leitung 33 (SCHIEBEDATEN EIN) verbunden, und ein weiterer Eingang des NAND-Gliedes 41 über den Inverter 42 mit der Schiebedaten-Eingangsleitung 33, so dass das Speicherglied 11 (bei aktivem Signal SCHIEBEN) jeweils auf den Binärwert eingestellt wird, der auf der Schiebedaten-Eingangsleitung 33 vorliegt; Während der zusätzliche unabhängige Eingang zum Speicherglied 11 durch das Signal SCHIEBEN auf Leitung 32 freigegeben ist, werden über den Inverter 43 die NAND-Glieder 37 und 38 gesperrt bzw. ausser Betrieb gesetzt. ' , ...
Das Kippglied 12 besteht aus den NAND-Gliedern 44 und 45, welche durch. die Ausgangssignale der NAND-Glieder 46 und 47 angesteuert werden. Die Eingangssignale der NAND-Glieder 46 und 47 sind einmal die Binarwert-Ausgangssignale des Speichergliedes 11, und ausserdem das Kippglied-Taktsignal von der Leitung 19. Auf der Ausgangsleitung 34 des Kippgliedes 12 erscheinen die SCHIEBEDATEN AUS, und auf der Ausgangsleitung 20 Signale, welche den Ausgangswert R des Verknüpfungs-Netzwerks darstellen, der in der Gesamtschaltung mit dem Speicherglied 11 und dem Kippglied 12 festgehalten und gespeichert wurde.
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Fig. 4 zeigt schematisch, wie mehi-ere Schaltwerks-Elemente gcmäss .Fig. I1 die auf einem Halbleiterplättchen 50 kombiniert sind, während . der Herstellung miteinander verbunden werden. Die einzigen zusätzlichen Signalleitungen, die auf dem Plättchen nebst den normalen Eingabeleitungen und .Taktanschlussleitungen vorgesehen werden müssen, sind Leitung 33 • (SCHIEBEDATEX EIN), Steuerleitung 32 (SCHIEBEN)und Leitung 34 (SCIIIEBEDATEX AUS). Bei der Herstellung des Plättchens 50 werden die verschiedenen Speicherglieder 11 und Kippglieder 12 in Kaskadenform hintereinander geschaltet. Die Schiebedatenäusgangsleitung 34 vom Kippglied 12 ist mit der Schiebedateneingangsleitung 33 zum Speicherglied 11 eines nachfolgenden Schaltwerks-Elementes verbunden. Die Schiebedatenausgangsleitung 34 des letzten Kippgliedes der auf einem Plättchen befind* liehen Kaskade von Speichergliedern 11 und Kippgliedern 12 bildet einen A us gangs anschlug s des Plättchens. Dieser Aus gangsanschluss kan mit der Schiebedateneingangsleitung 33 eines anderen Plättchens verbunden v/erden, das sich auf der gleichen Modulplatte befindet. Der zusätzliche unabhängige Eingang zum'Speicherglied 11 des ersten Schaltwerk-Elements wird mit der Schiebedateneingangsleitung 33 verbunden, über welche die einzuschiebenden Daten an alle auf dem Plättchen 50 befindlichen Schaltwerks-Elemente gelangen.
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Im Zusammenhang mit Fig. 4 wird jetzt anhand der Bi'.foüge 101 beschrieben, wie die Kippglieder 12 der Schaltwerks-Elemente auf dem
Plättchen 50 in einer Schiebeoperation auf die Bitkombination 101 eingestellt werden können, bevor die normale Betriebsweise eingeleitet wird, für die dann diese Binärwerte die Anfangswerte darstellen. Die Bitfolge 101 wird sequentiell über die Leitung 33 (SCHIEBEDATEN EIN) eingegeben, und zwar synchron mit dem Speicherglied-Taktsignal und dem Kippglied-Taktsignal ; im Laufe von drei Ope rations zyklen wird das eingegebene Bitmuster durch die Schaltungen 51, 52 und 53 verschoben. Danach kann zur normalen Betriebsweise übergegangen werden durch Beendigung des SCHIEBE-Steuersignals auf der Leitung 32.
Nachdem das System eine zeitlang in normaler Betriebsweise geax-beitet hat, wird das Signal SCHIEBEN auf der.Steuerleitung 32 wieder erregt, und marrkann dann feststellen, in welchem Zustand sich jedes der Speicher-, glieder 11 und Halteglieder 12 befindet. Wenn nach Aktivierung des SCHIEBE-Steuersignals-auf Leitung 32 auch das Speicherglied-Taktsignal und das Kippglied-Taktsignal zugeführt werden, dann wird der Inhalt der Schaltungen 53, 52 und.51 sequentiell auf der Leitung 34 (SCHIEBEDATEN AUS) ausgegegeben.
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In Fig. 1 ist noch eine Modifikation gezeigt, bei welcher das im Prinzip gleiche Schaltwerks-Element mit anderen Taktsignalen benutzt werden kann. In Füg. 1 sind als gestrichelte Linien die geänderten Ausgangsleitungen und 56 am Speicherglied 11 gezeigt. Bei dieser Aenderung gibt im normalen Betrieb nur das Speicherglied 11 Ausgangssignale an das zusätzliche Vex^knüpfungs-Netzwerk 21 ab, sowie über die Leitung 23 Rückführsignale an den Eingang des Verknüpfungs-Netzwerks 10. Bei dieser Ausführungsart wird nur ein Taktsignal benutzt, z. B. das in Fig. 2 gezeigte Signal L . Es muss dann allerdings bei der Konstruktion genauer auf die Verzögerung durch das Verknüpfungs-Netzwerk 10 geachtet werden, welche für die Impulsfolgefrequenz des Taktsignals wichtig ist, sowie auf die Zeitdifferenz zwischen der Anstiegsflanke 25 und der Abfallflanke 57 der Taktimpulse, welche zum Eingeben der Daten in die Speicherglieder 11 benutzt werden. Bei guter Einhaltung der Frequenz des Speicherglied-Taktsignals läuft der normale Systembetrieb wie vorher beschrieben ab. Wenn es gewünscht wird, dass das Schaltwerks-Element wie die Stufe eines Schieberegisters arbeitet, damit Daten.eingeschoben und ausgeschoben werden können, wird das UND-Glied 30 freigegeben und das UND-Glied 15 gesperrt. Ausserdem wird aber ein zusätzliches Taktsignal benötigt, wie z. B. das Kippglied-Taktsignal auf Leitung 19, um das Kippglied 12 in jedem der Schaltwerkselemente anzusteuern, damit eine Verschiebeoperation möglich wird.
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.Es wurde also ein Schaltwerks-Element dargestellt, dae ein Verknüpfungs-Netzwerk enthält, welches eine Speicherschaltung ansteuert, die' eine erste bistabile "Vorrichtung in Form, eines Speichergliedes und eine zweite bistabile Vorrichtung in Form eines Kippgliedes enthält, und welches durch ' Hinzufügung eines zusätzlichen, unabhängigen Eingangs zur ersten bistabilen -Vorrichtung so eingerichtet ist', dass es mit mehreren anderen Schaltwerks-Elementen in Kaskadenform verbunden werden kann, so dass eine Schieberegister-Betriebsweise möglich ist. Bei dieser Schieberegister-Betriebsweise können vorbestimmte Bitmuster in die Speicherschaltungen der Schaltwerks-Elemente eingegeben werden, welche dann als Anfangswerte für die normale Betriebsweise zur Verfügung stehen. Die Schieberegister-Betriebsweise ermöglicht es schliesslich auch, den Inhalt der Speicherschaltungen aller Schaltwerks-Elemente an einem Ausgang des Schiebei'egisterpfades sequentiell abzugeben. - ;
Die beschriebenen Schaltwerks-Elemente brauchen keine anderen als die normalen Systemtaktsignale, wenn sie als Schieberegistersttiten betrieben werden. Bei integrierten Grossschaltungen brauchen also keine zusätzlichen Anschlussstifte für Taktsignale vorgesehen werden. Für jeden Scbaltungsblock (wie in Fig. 4 gezeigt) braucht man nur je drei zusätzliche -Anschlussstifte, um den Schieberegisterbetrieb zu ermöglichen.
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Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    /1.' Elementarschaltungsanordnung für Schaltwerke zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen mit einer Verknüpfungsschaltung und mit einer Speicherschaltung zur Aufnahme von Ergebnisdaten der Verknüpfungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß Eingänge (16, 19) für mindestens zwei phasenverschobene Taktsignalzüge (L , T ) vor-
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    gesehen sind, und daß eine zusätzliche Eingabeschaltung (30, 31) vorgesehen ist, über welche Daten unabhängig von der Verknüpfungsschaltung (10) in die Speicherschaltung (11, 12) eingegeben werden können, sov/ie ein Eingang (32) für ein Schiebesteuersignal, das Ganze derarrt, daß mehrere solche Elementarschaltungsanordnungen bei Serienverbindung der Ausgänge (34) der Speicherschaltungen und der Eingänge (33) der zusätzlichen Eingabeschaltungen unter Steuerung der Taktsignalzüge als Schieberegister betrieben werden können, und daß das Schiebesteuersignal jeweils entweder die Verbindung (15) vom Ausgang der Verknüpfungsschaltung oder die zusätzliche Eingabeschaltung zur Weitergabe von Daten in die zugeordnete Speicherschaltung freigibt.
  2. 2. Elementarschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. sie mehrere kaskadenförmig hintereinandergeschaltete bistabile Schaltglieder (11, 12) aufweist, deren jedes mit einem anderen der Taktsignaleingänge (16, 19) verbunden ist und von dem betreffenden Taktsignalzug
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    (L r T) gesteuert wird.
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  3. 3. Elementarschaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bistabile Schaltglieder (11, 12) vorgesehen sind; daß das erste bistabile Schaltglied (11) eine Eingabe (15) aufweist, die mit dem Ausgang der Verknüpfungsschaltung (10), mit der zusätzlichen Eingabeschaltung (30, 31) sowie mit einem von zwei Taktsignaleingängen (16) verbunden ist, so daß nach Maßgabe des Schiebesteuersignals entweder die Ergebnisdaten der Verknüpfungsschaltung oder Eingabedaten über die zusätzliche Eingabeschaltung jeweils zur Taktimpulszeit (L ) in das erste bistabile Schaltglied eingegeben werden; und daß das zweite bistabile Schaltglied (12) eine Eingabe aufweist, die mit einem Ausgang (17) des ersten bistabilen Schaltgliedes (11) sowie mit dem zweiten der Taktsignaleingänge (19) verbunden ist, so daß die im ersten bistabilen Kippglied enthaltenen Daten jeweils zur Taktimpulszeit (T ) in das zweite bistabile Schaltglied übertragen werden.
  4. 4. Elementarschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang
    (17) des ersten bistabilen Kippgliedes (11) mit einem Eingang (23) der Verknüpfungsschaltung (10) verbunden ist.
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    ή* ■
    Elementarschaltungsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang (20) des zv/eiten bistabilen Kippgliedes (12) mit einem Eingang (23) der Verknüpfungsschaltung (10) verbunden ist.
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DE2360762A 1972-12-26 1973-12-06 Integrierte Großschaltung zur Durchführung von Datenverarbeitungsoperationen und Prüfoperationen Expired DE2360762C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00318344A US3806891A (en) 1972-12-26 1972-12-26 Logic circuit for scan-in/scan-out

Publications (3)

Publication Number Publication Date
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