DE3227900C2 - Schaltungsanordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Schieberegisterbausteinen - Google Patents

Abstract

Bei langen Schieberegisterketten mit mehreren in Reihe geschalteten Schieberegistern kann das Problem auftreten, daß die Datenflanke schneller an den Eingang des jeweils folgenden Schieberegisters läuft als die Taktimpulsflanke, so daß Datensignale verlorengehen können. Mit der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Taktsignale (T) für aufeinanderfolgende Schieberegister (SR1, SR2, SR3) invertiert sind. Jedes zweite Schieberegister (SR2) weist eine zusätzliche Stufe (S25) auf. Hauptanwendungsgebiete der Erfindung sind Fluggastinformationssysteme oder Großanzeige.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Schieberegisterbausteinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Zeitschrift »Elektroniker«, Nr. 2/1976, Seilen EL 3— EL 35, ist es bekannt. Schicbcregistcrbausteine in Reihe zu schalten. Beim Aufbau von langen Schieberegistern mit mehreren in Reihe geschalteten Schieberegisterbausteinen, deren Slufen z. B. aus gctaktclcn RS-Flip-Flops bestehen können, gibt es häufig Probleme infolge Verzögcrungszeiien auf der Taktlcilung. Läuft nämlich die Datcnflanke schneller als die Taklflanke an den Eingang eines der in Reihe geschalteten Schieberegisterbausteine, so übernimmt dieser das folgende Datensignal, und es geht daher ein Datensignal verloren. Dieses Problem tritt vor allem dann auf. wenn die Laufzeiten von Takt- und Datcnsignalen von einem Schieberegislerbauslein zum jeweils nächsten infolge großer Entfernungen und unterschiedlicher Leitungstreiber nicht genau anzugeben sind. Man erhält dann von Fall zu Fall unterschiedlich verzögerte .Sehaltflanken, was die Funktionsweise des Schieberegisters einschränkt. Versucht man das Problem mit Hilfe von Zcitgliedern zu lösen, die in die Datenlcitung geschaltet sind, damit das Taktsignal den folgenden Schieberegisterbauslein früher erreicht als das Datensignal, so bringt dies meist Veränderungen des Tastverhältnisses und damit zusätzliche Schwierigkeiten mit sich.

Nach der DE-AS 25 40 785 tritt ein ähnliches Problem bei Schaltungsanordnungcn zur Steuerung des Informationsflusses in taktgesteuerten Einrichtungen auf, bei denen die in einem Register zwischengespeicherten Informationen über Verknüpfungsnelzwerkc einem anderen Register zugeführt und alle Register vom selben Syslcmtakt geschallet werden. Auch in solchen Anordnungen muß bei einem kontinuierlichen Informationsfluß sichergestellt weiden, daß das jeweils empfangende Register nicht bereits die durch denselben Sysicmlaktimpuls am Eingang des sendenden Registers bedingte neue Information aufnimmt, d. h.. der schaltende Systemtakt darf am empfangenden Register in der Regel nicht später wirksam werden als am sendenden Register. Als Möglichkeiten, diesem Problem abzuhelfen, wird angegeben, den Systemtakt für das sendende Rcgi- Ί sler zu verzögern oder die Laufzeit durch das Vcrknüpfungsnclzwcrk zu vergrößern. Diese Möglichkeiten werden jedoch als nicht befriedigend angeschen. Es wird daher vorgeschlagen, vor jedem empfangenden Register eine Steuerschaltung anzuordnen, die von cito ncm gesonderten Takt gesteuert wird, der in Abhängigkeit vom Systemtakt und den maximal möglichen l~aufzeitverschicbungen des Syslcmtakls gewählt ist. Der F.insatz einer gesonderten Steuerschaltung ist jedoch für Schieberegister viel zu aufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Schicbcrcgisterbausteinen zu schaffen, welche keine Verzögerungsglicdcr in den Datcnsignalen führenden Leitungen enthält und mit der dennoch - 2(i die Schwierigkeiten mil den nicht genau bekannten I.aufzcitdiffcrcnz.cn der Daten- und Taktsignalc mil einfachem Schallungsaufwand gelösl sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mil den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen 2¹) Maßnahmen gelöst. Die Taktimpulse können von Schicbcregisterbauslein zu Schicbercgistcrbaustcin invertiert sein. Man kann aber auch Gruppen von Schiebcregistcrbausteincn zusammenfassen und diese mit phascngleiehcn Takliinpulscn ansteuern und die Taklimpulsc nur von Gruppe zu Gruppe invertieren.

Da durch die Invertierung der Taklimpulsc jeweils pro Schicbcregistcrbaustcin bzw. -gruppe eine halbe Taktperiode gewonnen wird, isl zweckmäßig nach jedem /weilen Register bzw. jeder zweiten Gruppe eine zusätzliche Schieberegisterstufe eingeschaltet.

Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Ausgcsialtiingcn näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Alisführungsbeispiel der Erfindung und

F i g. ? in der Anordnung nach F i g. 1 auftretende Impulsdiagrammc.

Die Anordnung nach F ig. 1 besteht im wesentlichen aus drei in Reihe geschalteten Schicbcrcgislerbaustcinen SR 1. SR 2, SR 3 mit je einem Dateneingang D 1,

<i^r> D2, D3 und einem Takteingang Cl. C2, CX Die der Anordnung zugeführten Daten gelangen über einen Eingang I) auf den Dateneingang D I des ersten Schicberegislcrbaustcins SR 1 und werden ,nil den pos'livcn Flanken eines dem Takteingang TI zugeführtcn Takisi-

V) gnals durch die einzelnen Stufen 5 12, S 13, 5 14 geschoben.

In I· i g. 2 ist dies veranschaulicht. Mit cl/c'3 ist das Diagramm der den Schicbcrcgisterbausteincn SR1, SR 3 zugeführtcn Taktsignalc und mit t'2 das Dia-

Y> granim des dem Schiebcrcgisterbaustein SR 2 zugeführten Taktsignals bezeichnet. Die Diagramme .sll, .v 12 ... veranschaulichen die Ausgangssignale an den mit entsprechenden Großbuchstaben bezeichneten Schicbcrcgistcrstufcn. Dem Datcncingang D der An-

M) Ordnung werde kurzzeitig das Datensignal log. »I« zugeführt. Mit der nächsten positiven F'ianke des Taktsignals c 1 wird dieses Signal in die erste Stufe s Il des Schieberegislerbaustcins SR 1 übernommen, und das Signal s Il wird log. »I«. Mit ilen drei folgenden positi-

ti^r) vcn Flanken des Taktsignals c I werden die Ausgangssi gnale s 12, .s 13, ν 14 nacheinander log. »1«. Das dein Takleingang c2 des Schicbcrcgisicrbausieins SH 2 ziigeführte Taktsignal c2 isl mittels eines Inverters /Vl

vom Taktsignal c 1 abgeleitet, so daß die nächste positive Taktimpulsflanke am Schieberegisterbaustein SR 2 schon nach einer halben Taklperiode erscheint und daher das Signal s 14 schon zum Zeitpunkt 13 in die Stufe 5 21 übernommen wird. Hat das Taktsignal bis zu dieser Stufe eine längere Laufzeit als das Datensignal, so schadet dies nicht, solange die Laufzeitdifferenz kleiner als eine halbe Taktperiode ist. Mit den folgenden positiven Flanken des Taktsignals c 2 wird das Datensignal bi:: in eine Hilfsstu'c S2S geschoben, mit der das Durchschieben der Datensignale durch die Schieberegisterbausteine um eine Taklperiode verzögert wird. Damit wird die Beschleunigung des Durchschiebens infolge einer zweimaligen Invertierung des Taktsignals in dem Inverter /Vl und einem weiteren Inverter/V2, an dem der Takteingang C 3 des Schieberegisterbausteins SR 3 angeschlossen ist, kompensiert Zum Zeitpunkt 13 wird der Inhalt der Stufe 525 in die Stufe 531 des Schieberegisterbausteins SR 3 übertragen und von dort in der beschriebenen Weise mit den positiven Flanken des Taktsignals c3 zur Stufe S34 weitergeschoben, an welche der Dateneingang eines weiteren Schieberegisterbausteins angeschlossen sein kann. Der Takteingang dieses Schieberegisterbausteins ist an den Ausgang eines dritten Inverters IVZ anzuschließen. Dieser weitere Schieberegisterbaustein müßte entsprechend dem Registerbaustein SR 2 eine Hilfsslufe enthalten. Die in der Schieberegisteranordnung enthaltene Information kann zur Weiterverarbeitung von den jeweils ersten vier Stufen 511,...514,521...524,531 ... 534der Schieberegisterbausteine abgenommen werden. Anstelle der Inverter IV1, / V2, IV3 können auch zwei Taktleitungen vorgesehen sein, welche zueinander invertierte Taktsignale führen. An die eine Leitung sind die Registerbausteine SR 1, SR 3 ... und an die andere Leitung die Register- r> bausteine SR 2, ... anzuschließen. Bei großen Entfernungen zwischen den einzelnen Registerbausteinen wird man zur Verringerung des Leitungsaufwandes die im Ausführungsbeispiel gezeigte Anordnung mit Invertern wählen. Die Hilfsstufe S 25 braucht nicht Bestandteil des Schieberegisterbausteins SR 2 zu sein, sie kann auch die Eingangsstufe des folgenden Registerbausteins SR 3 sein, die dann an die Stufe 524 des zweiten Registerbausteins SR 2 anzuschließen wäre. Sie kann selbstverständlich auch eine von den Registerbausteinen SR 2, SR 3 gesonderte Stufe sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit mehreren in Reihe geschalteten Schieberegislerbaustcinen (SR I₁ SR 2, SR 3), die jeweils in einer bestimmten Phase von ihren Takteingängen (Cl, C'2, C3) zugeführten Taktimpulsen (el, c2, c-3) ein einem Daicncingang (D 1, D 2, D 3) zugeführtes Datensignal in eine erste Stufe (Sl 1.521.531) übernehmen, die in ihnen enthaltenen Datensignalc um je eine Stufe wciterschicben und das in der letzten Stufe (.V 14. .925. 534) enthaltene Datensignal an den Daicncingang des nächsten in der Reihe liegenden Schieberegisterbausteins ausgeben, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Schicbcrcgistcrbaustcinc (SRI, SR2; 5«2. SR3) bzw. SchieboregiMcrbausL-iingruppen jeweils mit invei ;ierten Taktimpulsen (el, c 2; c 2. c 3) angesteuert sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß nach je zwei Schicbcregisterbaustcinen (SR I, SR2) bzw. Schicberegislcrbausteingruppcn. die mit invertierten Taklsignalen angesteuert sind, eine zusät/liche Schicbercgistcrstufc (5 25) eingeschaltet ist.