DE3546006C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schieberegister gemäß der im Anspruch 1 genannten Art.

Aus IBM-TDB September 1973, Seiten 1325 und 1326 ist bereits ein Schieberegister bekannt, das mehrere Schieberegisterzellen aufweist, die jeweils einen Datenverriegelungsabschnitt und einen Verschiebesteuer­ abschnitt besitzen. Bei der Steuerung des Verschiebevorgangs werden hier Zustände von benachbarten Schieberegisterzellen berücksichtigt.

Das bekannte Schieberegister ist taktsynchronisiert und arbeitet als Puf­ ferschieberegister variabler Länge, wobei der Datenhalte FF zur Taktsyn­ chronisation dient.

Zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung wird nach­ folgend auf die Fig. 5 bis 8 Bezug genommen. In der Fig. 5 ist ein konventionelles Schieberegister 1 mit parallelen Eingängen und parallelen Ausgängen dargestellt. Das Schie­ beregister 1 mit einer Bitlänge l besitzt eine erste, eine zweite, eine dritte, . . . , eine (l-2)te, eine (l-1)te und eine l-te Zelle 2, 3, 4, 5, 6 und 7. Die erste Zelle 2 weist eine Dateneingangsklemme 8 und eine Datenausgangs­ klemme 14 auf. Die zweite bis l-te Zelle 3 bis 7 besitzen jeweils Dateneingangsklemmen 9 bis 13 und Datenausgangs­ klemmen 15 bis 19. Mit dem Schieberegister 1 sind eine Dateneingabesteuerklemme 20 zur Steuerung der Datenein­ gabe über die Dateneingangsklemmen 8 bis 13 in die Zel­ len 2 bis 7 des Schieberegisters 1, eine Verschiebesteuerklemme 21 zur Steuerung der Verschiebung der in den Zel­ len 2 bis 7 gespeicherten Daten sowie eine Datenausgabe­ steuerklemme 22 zum Auslesen der in den Zellen 2 bis 7 gespeicherten Daten aus dem Schieberegister 1 verbunden.

Die Fig. 6 zeigt einen möglichen Aufbau der Zellen 2 bis 7 des Schieberegisters 1, wobei in der Zeichnung für N-Ka­ nal MOSFETs und logische Schaltungen entsprechende Symbo­ le verwendet worden sind. Die dargestellte Zelle gehört zu einem Schieberegister, bei dem eine Datenverschiebung nur in einer Richtung möglich ist.

Das Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Zelle zum Aufbau des Schieberegisters 1. Die Zelle 23 besitzt eine den Daten­ eingangsklemmen 8 bis 13 in Fig. 5 entsprechende Daten­ eingangsklemme 24 und eine den Datenausgangsklemmen 14 bis 19 in Fig. 5 entsprechende Datenausgangsklemme 25. Weiterhin weist die Zelle 23 eine Verschiebedateneingangs­ klemme 26 und eine Verschiebedatenausgangsklemme 27 auf. Die Bedeutung der Klemmen 20 und 21 ist bereits anhand der Fig. 5 beschrieben worden. Die Daten von der Verschiebeda­ tenausgangsklemme der Zelle einer vorhergehenden Stufe werden zur Verschiebedateneingangsklemme 26 der in Fig. 6 dargestellten Zelle 23 übertragen, während die Daten von der Verschiebedatenausgangsklemme 27 der gezeigten Zelle 23 zu der Verschiebedateneingangsklemme der Zelle einer nächsten Stufe übertragen werden. Wird die Zelle 23 als eine erste Zelle 2 benutzt, so können beliebige Daten über die Verschiebedateneingangsklemme 26 eingegeben wer­ den. Wird dagegen die Zelle 23 als l-te Zelle 7 benutzt, so ist die Verschiebedatenausgangsklemme 27 als offene Klemme ausgebildet. Ein Inverter 28 empfängt ein Signal, das der Verschiebesteuerklemme 21 zugeführt worden ist und liefert an seinem Ausgang ein verriegeltes bzw. gehaltenes Signal 29.

Durch N-Kanal-Anreicherungs-MOSFETs werden Übertragungsto­ re 30 bis 34 gebildet. Jeweils ein Ende der Übertragungs­ tore 30 bis 32 ist mit einem Knotenpunkt 35 verbunden, während jeweils ein Ende der Übertragungstore 33 und 34 mit einem Knotenpunkt 37 verbunden ist. Die anderen Enden der Übertragungstore 30 und 31 sind jeweils mit der Daten­ eingangsklemme 24 und der Verschiebedateneingangsklemme 26 verbunden. Die anderen Enden der Übertragungstore 32 und 33 sind mit einem Knotenpunkt 36 verbunden, während das andere Ende des Übertragungstors 34 mit einem Knoten­ punkt 38 verbunden ist.

Das Signal am Knotenpunkt 38 wird sowohl zur Datenaus­ gangsklemme 25 als auch zur Verschiebedatenausgangsklem­ me 27 übertragen. Das der Dateneingabesteuerklemme 20 zu­ geführte Signal wird dem Gate-Anschluß des Übertragungs­ tors 30 zugeführt, während das der Verschiebesteuerklem­ me 21 zugeführte Signal zu den Gateanschlüssen der Über­ tragungstore 31 und 34 geführt wird. Das verriegelte bzw. gehaltene Signal 29 wird dagegen an die Gate-Anschlüsse der Übertragungstore 32 und 33 gelegt.

Zwei Inverter 39 und 40 sind miteinander elektrisch in Reihe geschaltet. Der Inverter 39 empfängt das am Knoten­ punkt 35 liegende Signal und überträgt sein Ausgangssignal zum Eingang des Inverters 40. Der Ausgang des Inverters 40 ist mit dem Knotenpunkt 36 verbunden. Ferner sind zwei weitere Inverter 41 und 42 elektrisch in Reihe miteinander geschaltet. Der Inverter 41 empfängt das Signal vom Kno­ tenpunkt 37 und liefert sein Ausgangssignal zum Eingang des Inverters 42. Der Ausgang des Inverters 42 ist mit dem Knotenpunkt 38 verbunden.

Die Zelle 23 des Schieberegisters vom Doppel-Eingangs-Ver­ riegelungstyp wird somit durch die Übertragungstore 30 bis 34 und die Inverter 39 bis 42 gebildet. Die Datenein­ gabesteuerklemme 20 führt Dateneingabesteuersignale, die Verschiebesteuerklemme für Verschiebesteuersignale und das verriegelte bzw. gehaltene Signal 29 werden gemeinsam für alle Zellen benutzt.

Im folgenden wird der Betrieb dieses Schieberegisters ge­ nauer erläutert. Beim Betrieb wird von der sogenannten positiven Logik Gebrauch gemacht, wobei ein positiver Lo­ gikzustand durch "1" und ein nichtpositiver Logikzustand durch "0" repräsentiert wird.

Wird entsprechend der Fig. 6 ein der Verschiebesteuerklem­ me 21 zugeführtes Signal auf "0" gehalten, so wird die Zelle 23 in einen Verriegelungszustand überführt. Das Schieberegister 1 führt dann keine Verschiebeoperation durch. Wird anschließend das Signal an der Dateneingabe­ steuerklemme 20 auf "1" gelegt, und werden Daten über die Dateneingangsklemme 24 derart eingegeben, daß sie den Verriegelungszustand ändern können, was durch eine entsprechend große Treiberkraft möglich ist, so werden die angegebenen Daten in der Zelle 23 verriegelt bzw. ge­ halten. Im Anschluß daran wird das Signal an der Daten­ eingabesteuerklemme 20 auf den Wert "0" und das Signal an der Verschiebesteuerklemme 21 auf den Wert "1" ge­ legt, so daß die Daten um 1 Bit verschoben werden.

Die Wirkungsweise des in Fig. 6 dargestellten Schieberre­ gisters wird anhand der Fig. 7 noch deutlicher. Insbeson­ dere ist klar zu erkennen, in welcher Weise die Daten verschoben werden. Die Fig. 7(a) zeigt ein 6-Bit-Schiebe­ register 43 mit insgesamt sechs Zellen, die in der Figur von links nach rechts angeordnet sind. Dabei ist ein Zu­ stand gezeigt, bei dem Daten A, B, . . . , F in das 6-Bit- Schieberegister 43 von links nach rechts eingegeben wor­ den sind. Wenn ein Signal "1" an die Verschiebedatenein­ gangsklemme 26 der ersten Zelle gelegt und 2 Bits zur rechten Seite verschoben werden, so ergibt sich ein Zu­ stand, wie er in Fig. 7(b) dargestellt ist.

Um die oben beschriebene Verschiebung um 2 Bit durchfüh­ ren zu können, ist es erforderlich, zweimal eine "1" an die Verschiebesteuerklemme 21 anzulegen. Entsprechend ist es bei einer Verschiebung um n Bit notwendig, ein Ver­ schiebesteuersignal n-mal einzugeben, und zwar über die Verschiebesteuerklemme 21. Die Verschiebenummer bzw. An­ zahl der Verschiebungen muß dabei gesteuert bzw. kontrol­ liert werden.

Sollen darüber hinaus nur drei Bits B, C und D der insgesamt sechs Bits A bis F nach rechts um ein Bit verschoben wer­ den, ohne daß der Zustand der Bits A bis F bzw. der Bits A und F verändert wird, so müssen an alle Zellen Ver­ schiebesteuersignale angelegt werden, da sonst der Inhalt aller Zellen durch die Verschiebeoperation verändert wird. In jedem Fall besteht jedoch nur die Möglichkeit, eine schrittweise Verschiebung um jeweils ein Bit durchzufüh­ ren, so daß mit einem derartigen Schieberegister kein Hochgeschwindigkeitsbetrieb insbesondere bei einer großen Bitzahl durchgeführt werden kann.

Die Fig. 8 zeigt ein sogenanntes Trommelschieberegister, bei dem das Problem, daß n Verschiebesteuersignale bei einer Verschiebung um n Bit erzeugt werden müssen, in ge­ wisser Weise beseitigt worden ist. Bei diesem Trommel­ schieberegister werden alle Bits zur selben Zeit bzw. auf einmal übertragen.

In der Fig. 8 ist ein Beispiel eines 4-Bit-Trommelschiebe­ registers dargestellt, das aus n-Kanal-Anreicherungs- MOSFETs aufgebaut ist. Bei diesem Trommelschieberegister ist eine Verschiebung nur in einer Richtung möglich. Es besitzt keine Rotationsfunktion. Der Schaltungsabschnitt zur Verriegelung der eingegebenen Daten und der Steuerab­ schnitt für das Verschiebesteuersignal sind nicht darge­ stellt.

Das Trommelschieberegister besitzt erste bis vierte Daten­ eingangsklemmen 44 bis 47 sowie erste bis vierte Datenaus­ gangsklemmen 48 bis 51. Darüber hinaus sind Verschiebe­ steuerklemmen 52 bis 55 für ein 0tes Bit, ein erstes Bit, ein zweites Bit und ein drittes Bit sowie Übertragungsto­ re 56 bis 65 vorhanden.

Das Übertragungstor 56 liegt zwischen der ersten Datenein­ gangsklemme 44 und der ersten Datenausgangsklemme 48. In ähnlicher Weise sind die Übertragungstore 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 und 65 jeweils zwischen den Klemmen 45 und 49, 46 und 50, 47 und 51, 44 und 49, 45 und 50, 46 und 51, 44 und 50, 45 und 51 sowie 44 und 51 angeordnet.

Die Verschiebesteuerklemme 52 für das 0te Bit ist mit dem Gate-Anschluß der Übertragungstore 56 bis 59 verbunden, während die Verschiebesteuerklemmen 53, 54 und 55 für das erste Bit, das zweite Bit und das dritte Bit jeweils mit den Gate-Anschlüssen der Übertragungstore 60 bis 62, 63 und 64, und 65 verbunden sind.

Im folgenden wird die Betriebsweise des Trommelschiebere­ gisters nach Fig. 8 näher beschrieben.

Die Daten von vier zu verschiebenden Bits werden an die Dateneingangsklemmen 44 bis 47 gegeben. Dann wird an je­ de der Bit-Verschiebesteuerklemmen 52 bis 55 eine "0" an­ gelegt. Soll beispielsweise eine Verschiebung um 2 Bit durchgeführt werden, so wird danach an die 2-Bit-Verschie­ besteuerklemme 54 eine "1" angelegt. Die an die erste Da­ teneingangsklemme 44 angelegten Daten werden daher durch das Übertragungstor 63 zur dritten Datenausgangsklemme 50 geleitet und von dieser ausgegeben. Die an die zweite Da­ teneingangsklemme 45 angelegten Daten werden durch das Übertragungstor 64 zur vierten Datenausgangsklemme 51 übertragen und von dieser ausgegeben. Die Zustände der ersten Datenausgangsklemme 48 und der zweiten Datenaus­ gangsklemme 49 sind daher nicht bestimmt. Wie oben be­ schrieben, ist es beim Trommelschieberegister nach Fig. 8 möglich, eine Verschiebung um n Bit durchzuführen, wenn nur einmal ein Verschiebesteuersignal eingegeben wird. Allerdings erhöhen sich bei diesem Trommelschieberegister mit steigender Bitzahl sowohl die Anzahl der Übertragungs­ tore als auch die Anzahl der Bit-Verschiebesteuerleitun­ gen, so daß eine Miniaturisierung schwierig ist, da sich die Dateneingangsleitungen, die Datenausgangsleitungen, die Bit-Verschiebesteuerleitungen und die Übertragungs­ tore kreuzen. Um darüber hinaus eine Verschiebung ent­ sprechend der Fig. 7(c) vornehmen zu können, ist es er­ forderlich, die Anzahl der Übertragungstore zu erhöhen und zusätzlich weitere Bitleitungs-Steuerleitungen vor­ zusehen, so daß die Schaltung noch umfangreicher wird.

Ein anderes zum Stand der Technik gehörendes Trommel­ schieberegister ist in dem Aufsatz "Introduction of VLSI Systems" von Carver Mead, Lynn Conway, Addison Wesley Publishing Company, 2nd Printing, Oktober 1980, beschrie­ ben. Das in der Fig. 5, 14 dieses Artikels abgebilde­ te Trommelschieberegister besitzt vier Eingänge, vier Ausgänge und matrixförmig angeordnete Schalter, um jeden Eingang mit jedem Ausgang zu verbinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schieberegister zu schaf­ fen, bei dem eine gewünschte Anzahl von Bits in einem Schieberegisterzel­ lenbereich gewünschter Länge verschoben werden kann, wobei die Daten außerhalb dieses Bereichs unverschoben bzw. aufrechterhalten bleiben.

Als Lösung schlägt die Erfindung ein Schieberegister mit mehreren Schie­ beregisterzellen vor, die jeweils einen Datenverriegelungsabschnitt und einen Verschiebesteuerabschnitt aufweisen, wobei jeder Verschiebesteu­ erabschnitt folgende Einrichtungen enthält:

• - eine Verschiebesperrsteuerklemme zum Empfang eines Verschiebe­ sperrsignals, um durch Anlegen des Verschiebesperrsignals an die jeweili­ ge Verschiebesperrsteuerklemme zweier unterschiedlicher Schieberegi­ sterzellen einen zwischen diesen liegenden Schieberegisterzellenbereich zu bestimmen, in welchem Daten verschoben werden sollen,
• - eine Verschiebestartsteuerklemme zum Empfang eines Verschiebe­ startsteuersignals zwecks Ansteuerung einer im Schieberegisterzellenbe­ reich liegenden Schieberegisterzelle, von der an eine Verschiebung der Da­ ten erfolgen soll,
• - eine Verschiebesteuerschaltung zum Empfang des Verschiebestart­ steuersignals sowie zur Ansteuerung des zu ihr gehörenden Datenverrie­ gelungabschnitts, mit der in Antwort auf das Verschiebestartsteuer­ signal Daten aus einem benachbarten Datenverriegelungsabschnitt in den zu ihr gehörenden Datenverriegelungsabschnitt verschiebbar sind,
• - eine die Verschiebesteuerschaltung ansteuernde Verschiebefreiga­ besteuerschaltung, die nach der Verschiebung der Daten in den zu ihr ge­ hörenden Datenverriegelungsabschnitt die Verschiebesteuerschaltungen benachbarter Schieberegisterzellen zur Datenverschiebung ansteuert, und
• - eine die Verschiebesteuerschaltung ansteuernde Verschiebestopp­ steuerschaltung, die ein Verschiebestoppsteuersignal zur Verschiebe­ steuerschaltung liefert, wenn die zugehörige Schieberegisterzelle außer­ halb des bestimmten Schieberegisterzellenbereichs liegt und durch die vorhergehende Verschiebefreigabesteuerschaltung angesteuert worden ist, und die die Grenze des Schieberegisterzellenbereichs jeweils um eine Schieberegisterzelle zurücksetzt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Verschiebestartsteuerklemme und die Verschiebesperrsteuerklemme nur an wenigen bzw. gewünschten der Schieberegisterzellen vorhanden. Darüber hinaus kann zur Steuerung der Verschieberichtung ein Richtungssteuersignal über eine Richtungssteuer­ klemme an eine Datenverriegelungsschaltung des Datenverriegelungsabschnitts sowie an die Verschiebe­ stoppsteuerschaltung angelegt werden.

Mit dem Schieberegister nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Datenblock von gewünschter Bitlän­ ge um eine gewünschte Anzahl von Bits mit hoher Geschwin­ digkeit zu verschieben, wobei diejenigen Daten in einem Datenabschnitt, der nicht verschoben werden soll, auf­ rechterhalten werden.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfndung dar. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Schiebere­ gisters nach der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 2 einen detaillierten Aufbau des Schieberegi­ sters,

Fig. 3 einen Datenblock, in dem Daten verschoben wer­ den,

Fig. 4 den Aufbau einer Zelle im Schieberegister nach der vorliegenden Anmeldung,

Fig. 5 den Aufbau eines konventionellen Schiebere­ gisters,

Fig. 6 den Aufbau einer Zelle des konventionellen Schieberegisters nach Fig. 5,

Fig. 7 den Zustand verschobener Daten im konventio­ nellen Schieberegister nach Fig. 5 und

Fig. 8 den Aufbau eines konventionellen Trommel­ schieberegisters.

Zur Erläuterung des Aufbaus des Schieberegisters nach der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend auf Fig. 1 Bezug genommen. Das Schieberegister 66 mit einer Länge l be­ sitzt einen ersten, zweiten . . . , (l-1)ten und l-ten Da­ tenverriegelungsabschnitt 67, 68, 69 und 70 sowie einen ersten, zweiten . . . , (l-1)ten und l-ten Verschiebesteuer­ abschnitt 71, 72, 73 und 74. Die Datenverriegelungsab­ schnitte 67, 68, 69 und 70 besitzen jeweils Dateneingangs­ klemmen 75, 76, 77 und 78 sowie Datenausgangsklemmen 79, 80, 81, und 82. Dagegen besitzen die Verschiebesteuerab­ schnitte 71, 72, 73 und 74 jeweils Verschiebestartsteuer­ klemmen 83, 84, 85 und 86 sowie Verschiebesperrsteuer­ klemmen 87, 88, 89 und 90 (Verschiebehemmklemmen). Eine Dateneingabesteuerklemme 91 dient zur Steuerung der Da­ teneingabe in das Schieberegister 66, während eine Daten­ ausgabesteuerklemme 92 zur Steuerung von Daten dient, die aus dem Schieberegister 66 ausgegeben werden. Über eine Rücksetzklemme 93 kann das Schieberegister 66 in einen Ausgangszustand zurückgesetzt werden, während über eine Richtungssteuerklemme 94 die Richtung der Datenverschie­ bung bestimmt werden kann.

Im folgenden wird die Betriebsweise des in Fig. 1 darge­ stellten Schieberegisters näher erläutert. Zuerst wird das Schieberegister 66 in seinen Ausgangszustand über­ führt, wenn ein Rücksetzsignal über die Rücksetzsteuer­ klemme 93 eingegeben wird. Anschließend wird ein Steuer­ signal über die Dateneingabesteuerklemme 91 eingegeben, so daß Daten, die über die Dateneingangsklemmen 75, 76, 77 und 78 kommen, in den Datenverriegelungsabschnitten 67, 68, 69 und 70 verriegelt bzw. gehalten werden.

Wenn der Datenblock aus (m-n+1) Bits vom m-ten zum n-ten Bit des Schieberegisters 66 mit einer Länge von l Bits bis zum p-ten Bit verschoben werden soll, so wird die Verschieberichtung über die Richtungssteuerklemme 94 bestimmt bzw. eingegeben, während die Verschiebesperr­ steuerklemmen des m-ten und p-ten Bits wirksam werden. An­ schließend werden die Verschiebestartsteuerklemmen der­ jenigen Bits wirksam, die benachbart zum n-ten Bit in Ver­ schieberichtung liegen. Die Verschiebung beginnt dann mit einer speziellen Verschiebegeschwindigkeit, die durch die Datenverschiebe- und -verriegelungsgeschwindigkeit eines Datenverriegelungsabschnitts und die Geschwindigkeit ei­ nes Verschiebesteuerabschnitts bestimmt ist. Im vorlie­ genden Fall gilt die Bezeichnung 1≦m≦n≦ωτp≦l oder 1≦p≦ωτn≦m≦l.

Im folgenden soll für den beschriebenen Fall ein Beispiel näher erläutert werden, bei dem Daten eines vom dritten bis zum siebten Bit reichenden Datenblocks innerhalb ei­ nes 16-Bit-Schieberegisters bis zum 13ten Bit des Schie­ beregisters verschoben werden.

Dabei werden zunächst die Verschiebesperrsteuerklemmen des dritten und des 13ten Bits wirksam gemacht, während ebenfalls die Verschiebestartsteuerklemme des achten Bits wirksam gemacht wird. Das achte Bit ist das zum n-ten Bit (siebte Bit) in Verschieberichtung benachbarte Bit. Es beginnt dann die Verschiebung, wobei die Daten vom drit­ ten bis zum siebten Bit in den Bereich vom neunten bis zum 13ten Bit verschoben werden. Die Inhalte des ersten, zweiten und 14ten bis 16ten Bits bleiben dabei unverän­ dert. Wird dagegen die Verschiebesperrsteuerklemme des m-ten Bits, also des dritten Bits, nicht wirksam gemacht, so werden auch die Daten des ersten und des zweiten Bits verschoben.

Für den Fall, daß m=1 oder p=l ist, werden an das er­ ste Bit ein Signal angelegt, durch das angezeigt bzw. er­ reicht wird, daß das 0te Bit nicht immer an einer Ver­ schiebeoperation teilnimmt, und an das p-te Bit ein Signal angelegt, durch das angezeigt bzw. erreicht wird, daß das (p+1)te Bit nicht immer an einer Verschiebeoperation teilnimmt.

Eine Verschiebeoperation wird nachfolgend näher beschrie­ ben.

Die Verschiebeoperation beginnt mit der Verschiebung des n-ten Bits zum (n+1)ten Bit. Wird für eine erforderliche Zeitperiode die Verschiebestartsteuerklemme des (n+1)ten Bits wirksam gemacht, so gibt der (n+1)te Verschiebe­ steuerabschnitt ein die Verschiebeoperation hemmendes Si­ gnal zum n-ten und (n+2)ten Verschiebesteuerabschnitt aus, so daß die Daten vom n-ten Datenverriegelungsabschnitt zum (n+1)ten Datenverriegelungsabschnitt verschoben wer­ den.

Detektiert der (n+1)te Verschiebesteuerabschnitt das Ende der Verschiebeoperation, so löscht er das die Ver­ schiebeoperation hemmende Signal, das zu den beiden be­ nachbarten Bits ausgegeben worden ist und gibt Signale zu den beiden benachbarten Bits aus, um die Verschiebe­ operation abzuschließen. Der n-te und (n+2)te Verschie­ besteuerabschnitt, dem das zuletzt genannte Signal zuge­ führt wird, erkennen zuerst nach dem Rücksetzvorgang, daß eine der Bedingungen zur Durchführung einer Verschiebeope­ ration erfüllt ist, wobei der n-te Verschiebesteuerab­ schnitt erkennt, daß das (n-1)te und (n+1)te Bit sich nicht im Verschiebezustand befinden. Dann beginnt eine Verschiebeoperation ausgehend vom (n-1)ten Bit. In ent­ sprechender Weise erkennt der (n+2)te Verschiebesteuerab­ schnitt, daß das (n+1)te und das (n+3)te Bit sich nicht im Verschiebebetriebszustand befinden. Es beginnt dann eine Verschiebeoperation ausgehend vom (n+1)ten Bit.

Die Verschiebeoperation wird entsprechend der oben be­ schriebenen Regel fortgesetzt. Wenn die Daten des n-ten Bits das p-te Bit erreichen, so verhindert der Verschiebe­ steuerabschnitt des p-ten Bits eine Verschiebung des p-ten Bits selbst und weiterhin eine Verschiebeoperation des (p+1)ten Bits, wenn sein Verschiebebetrieb beendet ist. Ferner verhindert der Verschiebesteuerabschnitt des p-ten Bits eine weitere Verschiebung des (p-1)ten Bits, wenn die Verschiebung des (p-1)ten Bits beendet ist, und gibt ein Signal aus, das seinerseits in der Lage ist, dafür zu sorgen, daß ein ähnliches Signal zum (p-2)ten Bit gesen­ det wird. Die oben beschriebene Verschiebeoperation ist damit beendet.

Soll eine Verschiebung des m-ten Bits als erste Verschie­ bung durchgeführt werden, so wird das (m-1)te Bit von der Verschiebeoperation in der beschriebenen Weise er­ faßt. Da jedoch die Verschiebesperrsteuerklemme des m-ten Bits wirksam ist, wird eine Information, daß das m-te Bit als erstes nach dem Rückwärtsvorgang verschoben werden soll, nicht zum (m-1)ten Bit übertragen. Dementsprechend tritt das (m-1)te Bit nicht in den Verschiebeoperations­ zustand ein, so daß die Daten in dem nichtverschobenen Bereich gehalten bzw. verriegelt werden.

In der Fig. 2 sind der Aufbau des Datenverriegelungsab­ schnitts und der Aufbau des Verschiebesteuerabschnitts nach Fig. 1 genauer dargestellt. Die Fig. 2 zeigt einen Datenverriegelungsabschnitt 95 (Datenhalteabschnitt), ei­ nen Verschiebesteuerabschnitt 96, eine Dateneingangsklem­ me 97, eine Datenausgangsklemme 98 und eine Datenverrie­ gelungsschaltung 99. Das zu dem in der Fig. 2 dargestell­ ten vorliegenden Bit links benachbarte Bit wird nachfol­ gend als vorhergehende Stufe bezeichnet, während das zu dem vorliegende Bit nach Fig. 2 rechts benachbarte Bit im weiteren als nachfolgende Stufe bezeichnet wird. Ent­ sprechend der Verschieberichtung treten zwei Fälle auf, bei denen eine Verschiebung ausgehend von der vorherge­ henden Stufe und eine Verschiebung ausgehend von der nachfolgenden Stufe erfolgt. Die mit den Leitungen in der Fig. 2 verbundenen Pfeile zeigen die Richtung des Signal­ flusses an, wobei zwei Pfeile auf einer Leitung andeuten, daß ein Signalfluß in beiden Richtungen möglich ist.

Über eine Datenverschiebeklemme 100 können Daten zwischen der vorhergehenden Datenverriegelungsstufe und der in Fig. 2 dargestellten Stufe verschoben werden, während durch eine Datenverschiebeklemme 101 Daten zwischen der in Fig. 2 dargestellten Stufe und der nachfolgenden Datenverriege­ lungsstufe verschoben werden können. Mit dem Bezugszei­ chen 102 ist eine Verschiebestartsteuerklemme versehen. Eine Verschiebesperrsteuerklemme ist mit 103 bezeichnet. Eine Verschiebesteuerschaltung 104 führt die Verschiebe­ steuerung für die Datenverriegelungsschaltung 99 durch. Durch eine Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 wird der Start der ersten Verschiebeoperation freigegeben. Eine Verschiebestoppsteuerschaltung 106 liefert Befehle zur Be­ endigung der Verschiebeoperation.

Die Bezugszeichen 107 und 108 bezeichnen Klemmen zur Aus­ gabe eines Eingangsverschiebeoperationssignals an den Verschiebesteuerabschnitt der vorhergehenden und der nach­ folgenden Stufe, wobei die Ausgabe der Signale bedeutet, daß der Datenverriegelungsabschnitt 95 und der Verschie­ besteuerabschnitt 96 der vorliegenden Zelle nach Fig. 2 eine Verschiebeoperation durchführen. Über eine Klemme 109 wird ein Eingangsverschiebeoperationssignal von der vorhergehenden Stufe empfangen, das anzeigt, daß die vor­ hergehende Stufe eine Verschiebeoperation durchführt. Da­ gegen wird über eine Klemme 110 ein Eingangsverschiebe­ operationssignal von der nachfolgenden Stufe empfangen, durch das angezeigt wird, daß die nachfolgende Stufe ei­ ne Verschiebeoperation durchführt. Die Bezugszeichen 111 und 112 bezeichnen Klemmen, über die Verschiebefreigabe­ signale von der vorhergehenden und der nachfolgenden Stu­ fe empfangen werden. Über eine Verschiebestoppklemme 113 wird ein Verschiebestoppsignal von der vorhergehenden Stu­ fe empfangen oder ein Verschiebestoppsignal zur vorherge­ henden Stufe geliefert. Dagegen wird über eine Verschiebe­ stoppklemme 114 ein Verschiebestoppsignal von der nach­ folgenden Stufe empfangen oder ein Verschiebestoppsignal zur nachfolgenden Stufe geliefert.

Mit 115 ist ein Verschiebefreigabesignal bezeichnet, das von der Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 zur Ver­ schiebesteuerschaltung 104 geliefert wird und anzeigt, daß eine Verschiebeoperation möglich ist bzw. freigege­ ben wird. Ein Verschiebestoppsignal 116 wird von der Ver­ schiebestoppsteuerschaltung 106 zur Verschiebesteuerschal­ tung 104 geliefert, durch das die Verschiebeoperation der Verschiebesteuerschaltung 104 beendet wird. Ein Datenver­ riegelungssignal 117 wird von der Verschiebesteuerschal­ tung 104 zur Datenverriegelungsschaltung 99 geliefert, da­ mit die Datenverriegelungsschaltung 99 Daten verriegeln bzw. halten kann. Ein Entscheidungsbedingungssignal 118 wird von der Datenverriegelungsschaltung 99 zur Verschie­ besteuerschaltung 104 geliefert, das innerhalb der Ver­ schiebesteuerschaltung 104 bei der Entscheidung herange­ zogen wird, ob die Verschiebeoperation in der Datenver­ riegelungsschaltung 99 beendet ist. Ein Verschiebestopp­ signal 119 wird von der Verschiebesteuerschaltung 104 so­ wohl zur Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 als auch zur Verschiebestoppsteuerschaltung 106 geliefert. Das Ver­ schiebestoppsignal 119 zeigt an, daß die Verschiebeopera­ tion in der Datenverriegelungsschaltung 99 beendet ist. Über eine Klemme 120 wird ein Signal von der Verschiebe­ freigabesteuerschaltung 105 zur vorhergehenden Stufe ge­ liefert, wobei dieses Signal anzeigt, daß die Verschiebe­ operation weiter fortgeführt werden kann. Dagegen wird über eine Klemme 121 ein Signal von der Verschiebefreiga­ besteuerschaltung 105 zur nachfolgenden Stufe ausgegeben, wobei dieses Signal ebenfalls anzeigt, daß die Verschie­ beoperation weiter fortgeführt werden kann.

Die Signale von der Dateneingabesteuerklemme 91 und der Datenausgabesteuerklemme 92 werden ebenfalls der Daten­ verriegelungsschaltung 99 zugeführt, während das Signal von der Rücksetzklemme 93 der Verschiebesteuerschaltung 104, der Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 und der Verschiebestoppsteuerschaltung 106 zugeführt wird. Das Signal von der Richtungssteuerklemme 94 wird der Daten­ verriegelungsschaltung 99 und der Verschiebestoppsteuer­ schaltung 106 zugeführt.

Die Datenverschiebeklemmen 100 und 101 sind mit den Daten­ verschiebeklemmen der vorhergehenden und der nächsten Stu­ fe jeweils verbunden. Befindet sich eine Datenverschiebe­ klemme 100 oder 101 an einem Bit, das sich am Ende des Schieberegisters 66 befindet, so wird eine derartige Da­ tenverschiebeklemme 100 oder 101 als Dateneingangsklemme benutzt, um beliebige Daten als Eingangsdaten zu empfan­ gen, oder in einem offenen Zustand betrieben. Anderer­ seits können die Datenverschiebeklemmen 100 oder 101 auch als Datenausgangsklemmen im offenen Zustand oder als Klemmen zur Ausgabe von Signalen benutzt werden, die an­ deren und nicht dargestellten Schaltungen zugeführt wer­ den sollen.

Die Eingangsverschiebeoperationssignalklemmen 107 und 108 sind mit der Eingangsverschiebeoperationssignalklemme der vorhergehenden Stufe, die ein Eingangsverschie­ beoperationssignal ihrer folgenden Stufe empfängt sowie mit der Eingangsverschiebeoperationssignalklemme der nachfolgen­ den Stufe, die ein Eingangsverschiebeoperations­ signal ihrer vorhergehenden Stufe empfängt, jeweils verbunden. Eine der Klemmen 107 und 108 kann offen sein bzw. ohne Abschluß, wenn sich die in Fig. 2 dargestellte bestimmte Zelle am Ende des Schieberegisters 66 befindet. Die für die vorhergehende Stufe vorgesehene Eingangsverschiebe­ operationssignalklemme 109 der vorliegenden Zelle nach Fig. 2 ist mit der Eingangsverschiebeoperationssignalklem­ me der vorhergehenden Stufe verbunden, während die für die nachfolgende Stufe vorgesehene Eingangsverschiebeope­ rationssignalklemme 110 der vorliegenden Zelle nach Fig. 2 mit der Eingangsverschiebeoperationssignalklemme der nachfolgenden Stufe verbunden ist. Eine der Klemmen 109 und 110 wird unwirksam gemacht, wenn die bestimmte Zelle nach Fig. 2 am Ende des Schieberegisters 66 angeordnet ist. Die Verschiebefreigabesignale der vorhergehenden und der nachfolgenden Stufe werden jeweils der Verschiebe­ freigabesteuerschaltung 105 über die Verschiebefreigabe­ signalklemmen 111 und 112 zugeführt. Darüber hinaus wird ein Signal, das nicht im Gegensatz zum Verschiebefreiga­ besignal steht, an diese Klemmen angelegt, wenn sich die bestimmte Zelle nach Fig. 2 am Ende des Schieberegisters 66 befindet. Die Richtungen der Signale an den Verschiebe­ stoppklemmen 113 und 114 werden in Übereinstimmung mit dem Signal an der Richtungssteuerklemme 94 bestimmt, so daß an der Klemme 113 ein Eingangssignal und an der Klem­ me 114 ein Ausgangssignal anliegt, oder umgekehrt. Die Verschiebestoppklemmen der vorhergehenden Stufe und der nachfolgenden Stufe sind dabei mit den Verschiebestopp­ klemmen 113 und 114 verbunden. Liegt eine der Verschiebestoppklemmen 113 oder 114 am Ende des Schiebe­ registers 66, so wird sie entweder als offene Klemme oder als Eingangsklemme zur Lieferung eines Eingangssignals an eine beliebige nicht dargestellte Schaltung benutzt, wenn sie als Ausgangsverschiebestoppklemme verwendet wird. Wird dagegen eine der Verschiebestoppklemmen 113, 114 als Eingangsklemme verwendet, so kann sie in einem wirksamen bzw. effektiven Zustand oder in einem solchen betrieben werden, der den Betrieb der Verschiebestoppsteuerschaltung 106 nicht stört.

Im folgenden wird anhand der Fig. 2 die Wirksamkeit des Schieberegisters 66 näher beschrieben.

Es sei angenommen, daß die Datenverschieberichtung so ge­ wählt ist, daß die Daten von der vorhergehenden Stufe zur nachfolgenden Stufe unter Steuerung des Signals an der Richtungssteuerklemme 94 verschoben werden. Ferner sei angenommen, daß das in Fig. 2 dargestellte Bit dem Q-ten Bit des Schieberegisters 66 entspricht. Der Wert Q ist auf den Wert 1Ql festgesetzt, ohne einen bestimmten Wert einzunehmen. Er ist jedoch der Einfachheit halber durch m≦ωτQ≦ωτn oder durch Q=n+1 eingeschränkt. Zusätz­ lich sei angenommen, daß der Wert Q die Bedingung 1≦Q≦l erfüllt, bis der Wert Q geändert wird.

Zuerst wird die Verschiebesteuerschaltung 104 so ange­ steuert, daß sie nicht den Eingangsverschiebeoperations­ zustand einnimmt. Die Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 wird so angesteuert, daß sie eine Verschiebeopera­ tion der Verschiebesteuerschaltung 104 hemmt bzw. stoppt, während die Verschiebestoppsteuerschaltung 106 so ange­ steuert wird, daß sie einen Zustand einnimmt, in dem eine Verschiebeoperation nicht beendet bzw. gestoppt wird. Die Ansteuerung der jeweiligen Schaltungen 104, 105 und 106 erfolgt mit Hilfe eines Rücksetzsignals, das an die Rück­ setzsteuerklemme 93 angelegt wird. Die Eingangsverschie­ beoperationssignalklemmen 107 und 108 nehmen somit den logischen Zustand "0" ein, während das Datenverriegelungs­ signal 117 ebenfalls den Wert "0" einnimmt. Auch das Ver­ schiebefreigabesignal 115 nimmt den Wert "0" ein, während an der Klemme 120 (Verschiebefortsetzungs-Freigabeklemme) der logische Wert "1" anliegt. Die Verschiebestoppklemme 113 und das Verschiebestoppsignal 116 (Verschiebestoff­ ausgang) liegen jeweils ebenfalls auf dem Wert "0".

Als nächstes werden Daten über die Dateneingangsklemme 97 zur Datenverriegelungsschaltung 99 eingegeben und durch sie mit Hilfe eines Signals gehalten, das an die Datenein­ gabesteuerklemme 91 angelegt wird. Werden im Gegensatz da­ zu Daten aus der Datenverriegelungsschaltung 99 ausgele­ sen, so werden die ausgelesenen Daten über die Datenaus­ gangsklemme 98 mit Hilfe eines Signals ausgegeben, das an die Datenausgabesteuerklemme 92 angelegt wird. Im vorlie­ genden Fall können die Dateneingabesteuerklemme 91 und die Datenausgabesteuerklemme 92 innerhalb einer nicht dargestellten externen Schaltung liegen oder nicht vor­ handen sein. Darüber hinaus können die Dateneingangsklem­ me 97 und die Datenausgangsklemme 98 durch dieselbe Klem­ me gebildet oder ebenfalls nicht vorhanden sein.

Überdies ist die Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 so ausgebildet, daß sie einen willkürlichen Start der Ver­ schiebeoperation verhindert, nachdem das Rücksetzsignal gelöscht worden ist. Sie führt eine Verschiebeoperation so lange nicht aus, bis wenigstens eines der benachbarten Bits seine Verschiebeoperation als erstes beeendet hat. Durch sie wird darüber hinaus die Reihenfolge der Ver­ schiebeoperationen gesteuert.

Sie dient ferner dazu, die Schiebestoppsteuerklemmen des m-ten und des p-ten Bits wirksam bzw. effektiv zu machen und läßt sie so lange wirksam bleiben, wenigstens inner­ halb der Verschiebestoppsteuerschaltung 106, bis die Ver­ schiebung des Bits beendet ist.

Im folgenden wird Q auf den Wert n+1 gesetzt (Q=n+1).

Die Verschiebestartsteuerklemme 102 des (n+1)ten Bits wird wirksam bzw. effektiv gemacht und die Verschiebeope­ ration beginnt bei der Verschiebesteuerschaltung 104. Bei diesem durch das genannte Signal getriggerten Start der Verschiebeoperation bleiben die Zustände an der Eingangs­ verschiebeoperationssignalklemme 109, die mit der vorher­ gehenden Stufe verbunden ist, an der Eingangsverschiebe­ operationssignalklemme 110, die mit der nachfolgenden Stu­ fe verbunden ist, und der Zustand des Verschiebefreigabe­ signals 115 von der Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 unberücksichtigt. Beim Start der Verschiebeoperation wer­ den die Eingangsverschiebeoperationssignalklemmen 107 und 108 auf "1" gelegt, so daß die Verschiebeoperationen des n-ten und des (n+2)ten Bits gehemmt bzw. blockiert sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß stabile Daten vom n-ten Bit zum (n+1)ten Bit verschoben werden, ohne daß die ver­ schobenen Daten weiter verschoben werden. Das Datenver­ riegelungssignal 117 wird auf den Wert "1" gelegt, so daß die Datenverriegelungsschaltung 99 eine Verschiebeopera­ tion durchgeführt, wobei das Verschiebestoppsignal 119 auf den Wert "0" gelegt wird (Verschiebeoperationsstoffsi­ gnal).

Die Beendigung der Verschiebeoperation wird durch die Ver­ schiebesteuerschaltung 104 in Übereinstimmung mit dem Ent­ scheidungsbedingungssignal 118 detektiert. Wenn das Ende der Verschiebung detektiert worden ist, wird das Daten­ verriegelungssignal 117 auf den Wert "0" gelegt, so daß die verschobenen Daten verriegelt bzw. gehalten werden. Die Eingangsverschiebeoperationssignalklemmen 107 und 108 werden auf den Wert "0" gelegt, um anzuzeigen, daß das spezielle Bit (Bit in Fig. 2) nicht zum benachbarten n-ten Bit bzw. (n+2)ten Bit verschoben wird. Darüber hinaus wird in der Verschiebesteuerschaltung 104 keine Entschei­ dung über die Beendigung der Verschiebeoperation getrof­ fen, so daß das Verschiebestoppsignal 119 auf den Wert "1" gelegt wird. Die Verschiebung des speziellen Bits ist daher beendet, ungeachtet der Tatsache, daß die Verschie­ befreigabeklemmen 111 und 112 den Wert "0" annehmen, so daß daher die Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 die Verschiebefortsetzungsfreigabeklemmen 120 und 121 auf den Wert "1" legt, um eine anschließende Verschiebeoperation der vorhergehenden oder nachfolgenden Stufe zu ermögli­ chen, wenn die Verschiebung der vorhergehenden oder nach­ folgenden Stufe durch ein Signal an der Verschiebesperr­ steuerklemme 103 ermöglicht wird.

Die Verschiebestoppsteuerschaltung 106 prüft in Überein­ stimmung mit dem Signal an der Verschiebesperrsteuerklem­ me 103, ob das (n+1)te Bit das p-te Bit ist oder nicht und legt die Verschiebestoppklemme 113 auf den Wert "1", wenn n+1=p ist. Dadurch ist es der vorhergehenden Stufe mög­ lich, die Verschiebeoperation zu beenden, wenn die der vorhergehenden Stufe vorausgehende Stufe eine Verschie­ bung zur vorhergehenden Stufe beendet. Die Verschiebe­ stoppsteuerschaltung 106 legt darüber hinaus das Ver­ schiebestoppsignal 116 des speziellen Bits auf den Wert "1", um zu erreichen, daß die Verschiebesteuerschaltung 104 keine nachfolgende Verschiebeoperation durchführt. In dem Fall, in dem das Signal an der Verschiebesperr­ steuerklemme 103 effektiv bzw. wirksam ist und die Ver­ schiebung der nachfolgenden Stufe nicht erlaubt bzw. frei­ gegeben ist, wird durch die Verschiebefreigabesteuerschal­ tung 105 die Verschiebefortsetzungsfreigabeklemme 121 nicht auf den Wert "1" gelegt, so daß eine Verschiebung zur nachfolgenden Stufe blockiert ist. Die nachfolgende Stufe führt somit ebenfalls keine Verschiebung durch, so daß die der nachfolgenden Stufe folgende Stufe und alle weiteren Stufen ebenfalls keine Verschiebungen ausführen. Ist n+1≠p, so werden die Verschiebestoppklemme 113 und das Verschiebestoppsignal 116 auf den Wert "0" ge­ halten, so daß eine nachfolgende Verschiebeoperation des (n+2)ten Bits möglich ist. Das n-te Bit beginnt somit, Da­ ten vom (n-1)ten Bit zu verschieben, und zwar durch Trig­ gerung bei Beendigung der Datenverschiebung des (n+1)ten Bits. Ist n+1≠p, so beginnt das (n+2)te Bit eine Ver­ schiebeoperation, um Daten vom (n+1)ten Bit zu verschie­ ben.

Als nächstes wird Q auf den Wert n gesetzt und eine Ver­ schiebeoperation des n-ten Bits beschrieben.

Die nachfolgende Stufe entspricht jetzt dem (n+1)ten Bit und die vorhergehende Stufe dem (n-1)ten Bit. Das Signal von der Verschiebefortsetzungsfreigabeklemme des (n+1)ten Bits der nachfolgenden Stufe wird an die Verschiebefrei­ gabesignalklemme 112 gelegt. Die Verschiebefreigabesteuer­ schaltung 105 legt das Verschiebefreigabesignal 115 auf den Wert "1", um die Verschiebesteuerschaltung 104 in die Lage zu versetzen, eine Verschiebung durchzuführen, die durch die Beendigung der Verschiebeoperation des (n+1)ten Bits getriggert bzw. eingeleitet wird. Die Verschiebesteu­ erschaltung 104 beginnt die Verschiebeoperation des n-ten Bits vom (n-1)ten Bit dann, wenn die Eingangsverschiebe­ operationssignalklemme 109 der vorhergehenden Stufe und die Eingangsverschiebeoperationssignalklemme 110 der nach­ folgenden Stufe auf dem Wert "0" liegen und das Verschie­ bestoppsignal 116 ebenfalls den Wert "0" annimmt. Die Verschiebeoperation entspricht derjenigen, die auch bei der Verschiebung des (n+1)ten Bits durchgeführt und oben beschrieben worden ist.

Wenn das Verschiebestoppsignal 119, das die Beendigung der Verschiebung des n-ten Bits anzeigt, den Wert "1" annimmt, wird durch die Verschiebefreigabesteuerschal­ tung 105 die Verschiebefortsetzungsfreigabeklemme 120 nicht auf den Wert "1" gelegt, wenn die Verschiebesperr­ steuerklemme 103 wirksam wird. Dementsprechend wird eine nachfolgende Verschiebeoperation von der vorhergehenden Stufe zum ersten Bit nicht durchgeführt, um die Daten zu halten bzw. zu verriegeln. Wenn ein Signal an der Verschie­ besperrsteuerklemme 103 eine Verschiebung nicht verhin­ dert, so wird eine Verschiebeoperation des anderen Bits durchgeführt, und zwar ähnlich wie oben beschrieben. Für den Fall, daß n+1=p ist, wird durch die Verschiebe­ stoppsteuerschaltung 106 keine anschließende Verschiebe­ operation den n-ten Bits durchgeführt, wie oben beschrie­ ben.

Der Wert Q sei wiederum auf n+2 gesetzt. Unter Zugrunde­ legung dieses Werts wird nachfolgend eine Verschiebung der Daten vom (n+1)ten Bit zum (n+2)ten Bit beschrieben.

Die vorhergehende Stufe entspricht dem (n+1)ten Bit und die nachfolgende Stufe dem (n+3)ten Bit. Die Verschiebe­ fortsetzungsfreigabeklemme der vorhergehenden Stufe ist mit der Verschiebefreigabeklemme 111 verbunden. Wenn die vorhergehende Stufe mit dem (n+1)ten Bit eine Verschie­ bung beendet und die Verschiebefortsetzungsfreigabeklemme den Wert "1" annimmt, sendet die Verschiebefreigabe­ steuerschaltung 105 ein Verschiebefreigabesignal 115 mit dem Wert "1" zur Verschiebesteuerschaltung 104. Die Ver­ schiebesteuerschaltung 104 führt eine Verschiebeoperation des (n+2)ten Bits durch, und beginnt damit, wenn das Ein­ gangsverschiebeoperationssignal des (n+1)ten Bits den Wert "0" annimmt. Das ist der Fall, wenn die Verschiebe­ operation des (n+1)ten Bits beendet ist und darüber hin­ aus das Eingangsverschiebeoperationssignal der nachfol­ genden Stufe den Wert "0" annimmt, wobei der Ausgang der Verschiebestoppsteuerschaltung 106 nicht wirksam ist. Die Verschiebeoperation entspricht derjenigen, die bereits bei der Verschiebung des (n+1)ten Bits durchgeführt wor­ den ist. Auf diese Weise wird eine Verschiebeoperation kontinuierlich durchgeführt, ähnlich der bereits oben beschriebenen.

Ist n+2=p, so liefert die Verschiebestoppsteuerschal­ tung 106 ein Ausgangssignal mit dem Wert "1" an die Ver­ schiebestoppklemme 113, ähnlich wie bei der Verschiebe­ operation des (n+1)ten Bits, so daß eine Verschiebeoperation des (n+2)ten Bits daraufhin nicht mehr erfolgt. Fer­ ner wird die Verschiebefortsetzungsfreigabeklemme 121 auf den Wert "0" gelegt, so daß dadurch eine Verschiebung des (n+3)ten Bits und nachfolgender Bits ebenfalls verhindert wird. Ist n+2 nicht gleich p, so beginnt unmittelbar anschließend eine Verschiebung des (n+3)ten Bits.

In der Fig. 3 ist der Verschiebezustand der tatsächlichen Daten dargestellt. Die Zustände der einzelnen Bits sind in dem 7-Bit-Schieberegister der Reihe nach mit A, B, C, D, E, F und G bezeichnet. Der aus dem zweiten und dritten Bit bestehende Block wird bis zum sechsten Bit verscho­ ben. Die oberste Zeile in Fig. 3 zeigt einen Zustand, in dem Daten in das Schieberegister eingegeben worden sind. Beginnt das Schieberegister zu arbeiten, nachdem erforder­ liche Bedingungen eingestellt worden sind, so wird der In­ halt des Schieberegisters so verändert, wie in den darun­ terliegenden Zeilen dargestellt ist. Das zweite Bit wird letztlich bis zum fünften Bit und das dritte Bit letzt­ lich bis zum sechsten Bit verschoben, ohne daß der Inhalt bzw. die Daten des ersten und des siebten Bits (A und G) geändert worden sind. Das erste und das siebte Bit wurden nicht verschoben.

In dem genannten Ausführungsbeispiel werden Daten mit ei­ ner beliebigen Länge an einer beliebigen Position zu ei­ ner anderen beliebigen Position mit hoher Geschwindig­ keit verschoben, während Daten, die in einem Bereich lie­ gen, der nicht verschoben wird, aufrechterhalten werden.

In Fig. 4 ist ein beispielsweiser Aufbau jeder Schaltung bzw. Zelle dargestellt. Gleiche Elemente bzw. Signale sind dabei mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 be­ zeichnet. Im Zusammenhang mit der Fig. 4 sei angenommen, daß Daten nur in einer Richtung verschoben werden, also von links nach rechts in Fig. 4. Die Richtungssteuerklem­ me 94, die Datenverriegelungsschaltung 99, die ein Signal von der Klemme 94 als Eingangssignal empfängt, und die Schaltung zur Steuerung der Richtung in der Verschiebe­ stoppsteuerschaltung 106 sind nicht dargestellt.

Die Datenverriegelungsschaltung 99 (Datenhalteschaltung) besteht aus einer UNDNOR-Schaltung 122, die eine UND- Schaltung mit zwei Eingängen besitzt, sowie aus einer UNDNOR-Schaltung 123, die ebenfalls eine UND-Schaltung mit zwei Eingängen aufweist. Insgesamt wird durch diese Elemente ein Flip-Flop gebildet.

Die Bezugszeichen 124 und 125 bezeichnen Datenverschiebe­ eingangsklemmen, die der Datenverschiebeklemme 100 in Fig. 2 entsprechen. Dagegen bezeichnen die Bezugszeichen 126 und 127 Datenverschiebeausgangsklemmen, die der Da­ tenverschiebeklemme 101 entsprechen. Die Datenverschiebe­ ausgangsklemme 126 ist mit dem Ausgang der UNDNOR-Schal­ tung 123 verbunden, während die Datenverschiebeausgangs­ klemme 127 mit dem Ausgang der UNDNOR-Schaltung 122 ver­ bunden ist. Signale mit gegenseitig umgekehrter Phase werden über die Datenverschiebeeingangsklemmen 124 und 125 eingegeben, während Signale mit gegenseitig umgekehr­ ter Phase über die Datenverschiebeausgangsklemmen 126 und 127 ausgegeben werden. Stabile bzw. dauerhafte Signale an Datenverschiebeeingangsklemmen 124 und 125 werden in die Datenverriegelungsschaltung 199 mit Hilfe des Datenver­ riegelungsausgangs 117 übernommen, wobei die Signale der Datenverschiebeeingangsklemme 124 und der Datenverschie­ beausgangsklemme 126 die gleiche Phase besitzen, während die Signale an der Datenverschiebeeingangsklemme 125 und der Datenverschiebeausgangsklemme 127 ebenfalls die glei­ che Phase besitzen bzw. annehmen. In diese Datenverrie­ gelungsschaltung 99 können Daten sehr leicht eingeschrie­ ben werden. Darüber hinaus ist es einfach, eingeschriebene Daten auszulesen. Die Dateneingabe- und Datenausgabe­ steuerklemmen 91 und 92 sowie die Dateneingangs- und Da­ tenausgangsklemmen 97 und 98 sind der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.

Im folgenden wird der Aufbau der Verschiebesteuerschal­ tung 104 näher beschrieben.

Die Verschiebesteuerschaltung 104 besitzt eine UNDNOR- Schaltung 128 mit zwei Paaren von drei Eingängen aufwei­ senden UND-Schaltungen. Dagegen besitzt eine UNDNOR- Schaltung 129 der Verschiebesteuerschaltung 104 eine Doppeleingangs-UND-Schaltung, die mit der UNDNOR-Schal­ tung 128 einen Flip-Flop bildet. Mit 130 ist eine NOR- Schaltung mit drei Eingängen bezeichnet. Der Ausgang der UNDNOR-Schaltung 128, die den Flip-Flop bildet, ist mit den Eingangsverschiebeoperationsklemmen 107 und 108 ver­ bunden, sowie mit dem Datenverriegelungsausgang 117 (Da­ tenverriegelungssignal). Dagegen bildet der Ausgang der UNDNOR-Schaltung 129 den Verschiebeoperationsstoppaus­ gang 119 (Verschiebestoppsignal). Die Eingangsverschiebe­ operationssignalklemme 109 der vorhergehenden Stufe, die Eingangsverschiebeoperationssignalklemme 110 der nachfol­ genden Stufe und der Verschiebestoppausgang 116 (Ver­ schiebestoppsignal) sind mit der NOR-Schaltung 130 ver­ bunden.

Der Ausgang der UNDNOR-Schaltung 128 wird durch ein Reset- Signal (Rücksetzsignal) auf den Wert "0" gelegt, das über die Rücksetzsteuerklemme 93 eingegeben wird. Die Rücksetz­ steuerklemme 93 ist mit einem Eingang der UNDNOR-Schal­ tung 128 verbunden. Die vier Signale an den Datenver­ schiebeeingangsklemmen 124 und 125 sowie an den Daten­ verschiebeausgangsklemmen 126 und 127, die in Überein­ stimmung mit dem Entscheidungsbedingungssignal stehen, die Klemmen 107 bzw. 108 sowie der Ausgang der UNDNOR- Schaltung 128 liegen alle an den beiden drei Eingänge auf­ weisenden UND-Schaltungen der UNDNOR-Schaltung 128. Die Datenverschiebeeingangsklemme 124, die Datenverschiebe­ ausgangsklemme 126 und der Ausgang der UNDNOR-Schaltung 128 sind dabei mit einer der drei Eingänge aufweisenden UND-Schaltung der UNDNOR-Schaltung 128 verbunden, während die Dateneingangsklemme 125, die Datenausgangsklemme 127 und der Ausgang der UNDNOR-Schaltung 128 mit der anderen der drei Eingänge aufweisenden UND-Schaltung verbunden sind. Dieser Schaltungsteil dient dazu, eine Beendigung der Verschiebeoperation der Datenverriegelungsschaltung 99 zu detektieren, also eine Koinzidenz zwischen den Ein­ gangsverschiebedaten und den Ausgangsverschiebedaten fest­ zustellen. Wird daher der Datenverriegelungsausgang 117 wirksam bzw. effektiv gemacht, so detektiert diese Schal­ tung eine Koinzidenz sofort dann, wenn der Datenverschie­ beausgang durch die Datenverriegelung gehalten und mit dem Datenverschiebeeingang koinzidiert.

Die NOR-Schaltung 130 wird wirksam bzw. effektiv, wenn die Bedingungen erfüllt sind, daß die vorhergehende Stufe und die nachfolgende Stufe keine Verschiebeoperation durchfüh­ ren und daß der Ausgang der Verschiebestoppsteuerschaltung 106 nicht wirksam bzw. effektiv ist, d. h., eine Verschie­ bung nicht beendet ist. Der Ausgang der NOR-Schaltung 130 wird ferner durch den Ausgang 115 der Verschiebefreigabe­ steuerschaltung 105 multipliziert und weiterhin einem Ein­ gang der UNDNOR-Schaltung 129 zugeführt. Das Verschiebe­ freigabesignal 115, das von der Verschiebefreigabesteuer­ schaltung 105 ausgegeben wird, wird wirksam bzw. effek­ tiv, wenn eine Verschiebung der vorhergehenden Stufe, der nachfolgenden Stufe oder der dargestellten Stufe selbst beginnt, und zwar unmittelbar nach einem Reset-Vorgang. Die Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 wird auf den Wert "0" durch das Reset-Signal gelegt. Der Ausgang der UNDNOR-Schaltung 128 nimmt den Wert "1" an, wodurch eine Verschiebeoperation beginnt, wenn der Wert "1" über die Verschiebestartsteuerklemme 102 eingegeben wird, so daß die Verschiebeoperation des Schieberegisters 66 als er­ stes gestartet wird, oder wenn der Ausgang der NOR-Schal­ tung 130, wie oben beschrieben worden ist, den Wert "1" annimmt, und das Verschiebefreigabesignal 115, also der Ausgang der Verschiebefreigabesteuerschaltung 105, eben­ falls oben beschrieben, auf den Wert "1" gelegt wird. Im Gegensatz dazu nimmt der Verschiebeoperationsstoppaus­ gang 119, der den Ausgang der UNDNOR-Schaltung 129 bil­ det, den Wert "1" an, wird also effektiv bzw. wirksam, wenn das Reset- bzw. Rücksetzsteuersignal über die Rück­ setzsteuerklemme 93 eingegeben wird, oder wenn die Been­ digung der Verschiebeoperation der Datenverriegelungs­ schaltung 99, wie oben beschrieben, durch die Verschiebe­ steuerschaltung 104 detektiert wird.

Die Verschiebefreigabesteuerschaltung 105 besitzt einen Flip-Flop mit einer NOR-Schaltung 131, die vier Eingänge besitzt, sowie einer NOR-Schaltung 132 mit zwei Eingän­ gen, einen Inverter 133, der an seinem Eingang den Ver­ schiebeoperationsstoppausgang 119 empfängt, und eine NOR-Schaltung 134 mit drei Eingängen. Der Ausgang der NOR-Schaltung 132 bildet den Verschiebefreigabeausgang 115 (Verschiebefreigabesignal). Die Verschiebefreigabe­ signalklemmen 111, 112 und der Ausgang des Inverters 133 sind jeweils mit einem Eingang der NOR-Schaltung 131 ver­ bunden. Mit einem vierten Eingang der NOR-Schaltung 131 ist der Ausgang der NOR-Schaltung 132 verbunden. Das Si­ gnal von der Rücksetzsteuerklemme 93 wird einem Eingang der NOR-Schaltung 132 zugeführt. Der andere Eingang der NOR-Schaltung 132 ist mit dem Ausgang der NOR-Schaltung 131 verbunden. Die Bedingungen, unter denen der Verschie­ befreigabeausgang 115 den Wert "1" annimmt, sind die gleichen, die bereits oben beschrieben worden sind. Der Ausgang der NOR-Schaltung 134 ist sowohl mit der Ver­ schiebefortsetzungsfreigabeklemme 120 als auch mit der Verschiebefortsetzungsfreigabeklemme 121 verbunden. Die drei Eingänge der NOR-Schaltung 134 sind jeweils mit dem Verschiebeoperationsstoppausgang 119, dem Ausgang der NOR- Schaltung 131 und der Verschiebesperrsteuerklemme 103 ver­ bunden. Der Ausgang der NOR-Schaltung 134 wird wirksam bzw. effektiv, um einen Wert "1" an die Verschiebefort­ setzungsfreigabeklemme 120 und die Verschiebefortsetzungs­ freigabeklemme 121 zu legen, wenn der oben beschriebene Verschiebefreigabeausgang 115 den Wert "1" annimmt und darüber hinaus der Verschiebeoperationsstoppausgang 119 den Wert "0" annimmt, und wenn ferner das Signal von der Verschiebesperrsteuerklemme 103 unwirksam bzw. ineffektiv ist. Das bedeutet, daß die Verschiebefreigabesteuerschal­ tung 105 dazu dient, eine Verschiebeoperation der vorher­ gehenden oder nachfolgenden Stufe zu starten, wenn sie selbst eine Verschiebeoperation beginnt, nachdem die vor­ hergehende oder nachfolgende Stufe eine Verschiebeopera­ tion zuerst durchgeführt haben, oder wenn eine Verschie­ bung durch das Verschiebestartsteuersignal an der Ver­ schiebestartsteuerklemme 102, die das (n+1)te Bit be­ trifft, im Anschluß an den Zeitpunkt gestartet wird, zu dem die Verschiebesperrsteuerklemme 103 den Wert "0" an­ genommen hat, und daß sie ferner dazu dient, eine Ver­ tauschung der Reihenfolge der Verschiebeoperation nach dem Rücksetzsignal zu verhindern. Außerdem dient die Ver­ schiebefreigabesteuerschaltung 105 dazu, keine Verschiebe­ operation der vorhergehenden und der nachfolgenden Stufe zu starten, wenn das Eingangssignal an der Verschiebe­ sperrsteuerklemme 103 den Wert "1" angenommen hat.

Die Verschiebestoppsteuerschaltung 106 enthält einen Flip-Flop mit einer UNDNOR-Schaltung 135 mit zwei UND- Schaltungen mit jeweils zwei Eingängen und eine NOR-Schal­ tung 136. Der Verschiebeoperationsstoppausgang 119 und das Signal an der Verschiebesperrsteuerklemme 103 werden an jeweils einen Eingang einer der genannten UND-Schal­ tungen der UNDNOR-Schaltung 135 gelegt. Der Verschiebe­ stoppklemme 114 und der Verschiebeoperationsstoppausgang 119 liegen dagegen jeweils an einem Eingang der anderen UND-Schaltung der UNDNOR-Schaltung 135. Der Ausgang der NOR-Schaltung 136 ist mit der Verschiebestoppklemme 113 und mit einem Eingang des NOR-Glieds der UNDNOR-Schaltung 135 verbunden. Der Ausgang der NOR-Schaltung 136 stellt darüber hinaus den Verschiebestoppausgang 116 dar (Ver­ schiebestoppsignal). Der Ausgang des NOR-Glieds der UNDNOR-Schaltung 135 ist ferner mit einem Eingang der NOR- Schaltung 136 verbunden. Der andere Eingang der NOR-Schal­ tung 136 ist mit der Rücksetzsteuerklemme 93 verbunden. Der Ausgang der NOR-Schaltung 136 nimmt den Wert "0" an, wenn ein Reset- bzw. Rücksetzsignal an die Rücksetzsteu­ erklemme 93 gelegt wird. Die Funktion der Verschiebe­ stoppsteuerschaltung 106 besteht darin, den Verschiebe­ stoppausgang 116 auf den Wert "1" zu legen, so daß im An­ schluß daran keine Verschiebeoperation erfolgt, wenn der Wert "1" über die Verschiebesperrsteuerklemme 103 eingege­ ben wird, wenn sie also die Beendigung ihrer Verschiebe­ operation über den Verschiebeoperationsstoppausgang 119 bestätigt, wenn sie das m-te oder p-te Bit ist. Ist sie das m-te Bit, so wird ein Signal von der Verschiebestopp­ klemme 113 zum (m-1)ten Bit übertragen, was jedoch keine Wirkung erzeugt, da der Ausgang der Verschiebefortset­ zungsfreigabeklemme 120 des m-ten Bits einen Start der Verschiebung des (m-1)ten Bits verhindert. Ihre andere Funktion besteht darin, den Verschiebeoperationsstoppaus­ gang 119 des (p-1)ten Bits wieder auf den Wert "1" zu le­ gen, wodurch eine Verschiebeoperation im Anschluß an das (p-1)te Bit verhindert wird, wenn die Verschiebung vom (p-2)ten Bit zum (p-1)ten Bit abgeschlossen wird, und zwar durch das zum (p-1)ten Bit übertragene Signal von der Verschiebestoppklemme 113. Auf diese Weise wird er­ reicht, daß das (p-2)te Bit und Bits, die sich daran an­ schließen, nacheinander zu gewünschten Bits verschoben werden können. Die Zeit, die für ein an die Verschiebe­ stoppklemme 114 angelegtes Signal erforderlich ist, um von dem Wert "0" auf den Wert "1" zu wechseln, sollte größer sein als die Zeit, die für den Verschiebeoperations­ stoppausgang 119 erforderlich ist, um von dem Wert "1" auf den Wert "0" zu wechseln. Die erforderliche Zeit zur Ände­ rung des letzteren sollte darüber hinaus kurz sein, so daß keine Verschiebung von der der vorhergehenden Stufe voran­ gehenden Stufe zur vorhergehenden Stufe erfolgen kann.

Entsprechend der vorliegenden Anmeldung werden der Zustand eines Bits und diejenigen benachbarter Bits detektiert, um den Betrieb dieser Bits ohne Taktsignale steuern zu können. Es läßt sich somit die innere Signalverarbeitungsgeschwin­ digkeit der Schaltung voll ausnutzen. Durch ein Signal kann darüber hinaus leicht die Verschiebeposition angezeigt wer­ den, so daß eine externe Steuerschaltung erheblich verein­ facht werden kann und Datenblöcke mit einer beliebigen Bitlänge zu einer beliebigen Position verschoben werden können. Daten in einem Bereich, der nicht verschoben wird, werden darüber hinaus gehalten bzw. nicht geändert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Verschiebe­ sperrsteuerklemme des m-ten Bits wirksam gemacht. Dies ist jedoch so lange nicht erforderlich, solange die Daten vom ersten Bit bis zum (m-1)ten Bit gehalten werden sollen.

Wie bereits erwähnt, zeigt die Fig. 4 ein Ausführungsbei­ spiel eines Schieberegisters, bei dem Daten in einer Richtung verschoben werden. Auf derartige Schieberegister ist die Erfindung ebenfalls nicht beschränkt. Sie betrifft auch solche Schieberegister, mit deren Hilfe eine Ver­ schiebung von Daten in zwei Richtungen durchgeführt wer­ den kann. Darüber hinaus ist es möglich, zum dargestell­ ten Schieberegister eine Schaltung hinzuzufügen, durch die das Ende einer Verschiebeoperation detektiert werden kann.

Die Verschiebestartsteuerklemme und die Verschiebesperr­ steuerklemme müssen ferner nicht an jeder Zelle des Schieberegisters vorhanden sein.

Claims (3)

1. Schieberegister mit mehreren Schieberegisterzellen, die jeweils ei­ nen Datenverriegelungsabschnitt (67, . . . , 70, 95) und einen Verschiebe­ steuerabschnitt (71, . . . , 74, 96) aufweisen, wobei jeder Verschiebesteuer­ abschnitt (71, . . . , 74, 96) folgende Einrichtungen enthält:

• - eine Verschiebesperrsteuerklemme (108) zum Empfang eines Ver­ schiebesperrsignals, um durch Anlegen des Verschiebesperrsignals an die jeweilige Verschiebesperrsteuerklemme (103) zweier unterschiedlicher Schieberegisterzellen einen zwischen diesen liegenden Schieberegisterzel­ lenbereich zu bestimmen, in welchem Daten verschoben werden sollen,
• - eine Verschiebestartsteuerklemme (102) zum Empfang eines Ver­ schiebestartsteuersignals zwecks Ansteuerung einer im Schieberegister­ zellenbereich liegenden Schieberegisterzelle, von der an eine Verschie­ bung der Daten erfolgen soll,
• - eine Verschiebesteuerschaltung (104) zum Empfang des Verschiebe­ startsteuersignals sowie zur Ansteuerung des zu ihr gehörenden Daten­ verriegelungsabschnitts (67, . . . , 70, 95), mit der in Antwort auf das Ver­ schiebestartsteuersignal Daten aus einem benachbarten Datenverriege­ lungsabschnitt (67, . . . , 70, 95) in den zu ihr gehörenden Datenverriege­ lungsabschnitt (67, . . . , 70, 95) verschiebbar sind,
• - eine die Verschiebesteuerschaltung (104) ansteuernde Verschiebe­ freigabesteuerschaltung (105), die nach der Verschiebung der Daten in den zu ihr gehörenden Datenverriegelungsabschnitt (67, . . . , 70, 95) die Verschiebesteuerschaltungen (104) benachbarter Schieberegisterzellen zur Datenverschiebung ansteuert, und
• - eine die Verschiebesteuerschaltung (104) ansteuernde Verschiebe­ stoppsteuerschaltung (106), die ein Verschiebestoppsteuersignal (116) zur Verschiebesteuerschaltung (104) liefert, wenn die zugehörige Schiebere­ gisterzelle außerhalb des bestimmten Schieberegisterzellenbereichs liegt und durch die vorhergehende Verschiebefreigabesteuerschaltung (105) angesteuert worden ist, und die die Grenze des Schieberegisterzellenbe­ reichs jeweils um eine Schieberegisterzelle zurücksetzt.

2. Schieberegister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebestartsteuerklemme (102) und die Verschiebesperrsteuer­ klemme (103) nur an einigen der Schieberegisterzellen vorhanden sind.

3. Schieberegister nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer Datenverriegelungsschaltung (99) des Datenverriegelungsab­ schnitts (67, . . . , 70, 95) sowie der Verschiebestoppsteuerschaltung (106) ein Richtungssteuersignal über eine Richtungssteuerklemme (94) zuführ­ bar ist.